Todos los objetos del universo están compuestos por átomos que consisten en protones, neutrones y electrones. El número de protones que tiene un átomo determina el tipo de elemento que se forma. Los neutrones son partículas neutras. Todos los átomos del mismo elemento tienen el mismo número de protones, pero no necesariamente el mismo número de neutrones. Los electrones son partículas subatómicas estables con carga eléctrica negativa. Cada electrón lleva una unidad de carga negativa a la vez y tiene una masa muy pequeña en comparación con un neutrón o un protón. Cuando los protones y los neutrones están en el núcleo del átomo, los electrones se dispersan alrededor del átomo de manera ordenada según sus niveles de energía. Este nivel de energía está representado por números cuánticos.
¿Ya sabes cómo determinar números cuánticos?
Cómo determinar los números cuánticos
La posición de los electrones alrededor del núcleo atómico está determinada por números cuánticos. Este número indica la ubicación de los electrones en la capa y subcapa atómica, la orientación de los orbitales en el espacio y también la dirección de rotación de los electrones. Hay cuatro números cuánticos que debes conocer:
- Número cuántico principal ( n )
- Número cuántico de acimut ( l )
- Número cuántico magnético ( m )
- Spin número ( s ) cuántico
El número cuántico también es una de las características del modelo atómico mecánico cuántico o el llamado modelo atómico moderno acuñado por un físico, Ernest Schrodinger. Antes de descubrir cómo determinar los números cuánticos, conozcamos los tipos de números cuánticos.
Número cuántico principal
El número cuántico principal se denota con la letra n . Este número indicará el tamaño del orbital y el nivel de energía del electrón, que se llama capa atómica. Este número cuántico tiene un valor de 1, 2, 3, 4,… y así sucesivamente.
Número cuántico de acimut
El número cuántico de acimut tiene el símbolo de la letra l . Este número es útil para indicar la forma del orbital y los subniveles de sub-energía del electrón (denotados por s, p, d, f). Este número cuántico tiene un valor siempre que s = 0, p = 1, d = 2, f = 3. Este valor indicará en qué subcapa se encuentra el electrón.
Números cuánticos magnéticos
Los números cuánticos magnéticos se indican con la letra m . Este número indica la posición del orbital en relación con otros orbitales en la subcapa atómica. Y tiene las siguientes condiciones:
| Número cuántico de acimut (l) | Marcas orbitales | Número cuántico magnético (m) | Descripción general orbital | Número de orbitales |
| 0 | s | 0 | ▢ | 1 |
| 1 | pag | -1, 0, +1 | ▢▢▢ | 3 |
| 2 | re | -2, -1, 0, +1, +2 | ▢▢▢▢▢ | 5 |
| 3 | F | -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3 | ▢▢▢▢▢▢▢ | 7 |
Fuente: formula.co.id
Número cuántico de giro
Con el símbolo s , este número indica la dirección de rotación del electrón sobre su eje (rotación). Solo hay dos direcciones posibles para la rotación de los electrones, a saber, en sentido horario o antihorario. Un orbital solo puede estar ocupado por un máximo de dos electrones, en cuyo caso los dos electrones deben tener espines opuestos. Entonces el valor está entre + ½ o -½.
Después de saber qué tipos de números cuánticos son, ahora es el momento de que sepa cómo determinar los números cuánticos.
Ejemplo de problemas
Antes de determinar un número cuántico, primero debe determinar la configuración electrónica de un elemento. El ejemplo es:
16 S tiene una configuración electrónica de 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4.
Para determinar los números cuánticos, tomaremos la configuración electrónica más reciente, a saber:
3p 4
Número cuántico principal
De la configuración anterior, el número cuántico principal es 3. Porque el número 3 indica el tamaño del orbital o caparazón.
Número cuántico de acimut
p es la subcapa del electrón, por lo que el valor de l = 1, de acuerdo con las disposiciones que:
- s = 0,
- p = 1,
- d = 2,
- f = 3
Número cuántico mecánico:
Dado que está en la subcapa p, el número cuántico estará entre -1, 0, +1. Para determinar esto, dibujemos la caja orbital. Por lo general, podemos usar flechas direccionales para llenar este cuadro.
Llene cada cuadro con la flecha hacia arriba, luego llénelo con la flecha hacia abajo.
El número 4 de 3p4 es el número de flechas que debe completar. Para que obtengas resultados como este:
| ↑ ↓ | ↑ | ↑ |
| -1 | 0 | +1 |
La cuarta flecha está en el cuadrado -1, por lo que el número de mecánica cuántica de este electrón es m = -1
Número cuántico de giro:
La flecha que apunta hacia arriba tiene el valor + ½, mientras que la flecha que apunta hacia abajo es -½. Del resultado anterior, la última flecha es la que mira hacia abajo, por lo que el valor del número cuántico de espín es s = -½.
Bueno, así es como se determinan los números cuánticos que pueden ayudarte a resolver problemas de números cuánticos. ¿Tiene alguna pregunta sobre esto? Escriba su pregunta en la columna de comentarios y no olvide compartir este conocimiento.
