Etructura atomica

8/17/2019 Etructura atomica

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Introducción

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La química es probablemente la única rama de las cienciasexperimentales cuyo objeto de estudio está en permanenteexpansión, dado que el número de nuevas moléculas,sintetizadas por el hombre crece día a día. l mundo actual ynuestra vida cotidiana están marcados por un sinnúmero deproductos de síntesis, desde los materiales más diversos en!orma de !ibras, plásticos o colorantes, hasta losmedicamentos, los pla"uicidas o los !ertilizantes. #ran partede la $cultura del bienestar$ se !undamenta en la puesta adisposición del hombre de estos productos que son !ruto,entre otras cosas, de un pro!undo conocimiento de laestructura atómica y molecular.

Los entes objeto de estudio por parte de la %uímica, lasmoléculas, son átomos enlazados entre sí para !ormar unedi!icio más complejo y con propiedades completamentedistintas de las de sus constituyentes. &arece ló"ico que unade las primeras inquietudes de los cientí!icos !uera conocer las características de esos constituyentes, en un primer

intento para entender como se unen entre sí para !ormar nuevos sistemas que van desde la simplicidad de unamolécula de hidró"eno a la complejidad de una proteína. &or otra parte, de nada serviría el es!uerzo de sintetizar nuevasmoléculas si no !uésemos capaces de entender y explicar sus estructuras y propiedades y por ende predecir su posiblecomportamiento y aplicaciones.

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Teoría atómica de la

materia | Inicio | Tutorial anterior | Tutorial posterior |

'tomo es la porción más peque(a de la materia.

l primero en utilizar este término !ue )emócrito *!ilóso!o"rie"o, del a(o + a.de -. , porque creía que todos loselementos estaban !ormados por peque(as partículas/0)/1/2/3L 2. 'tomo, en "rie"o, si"ni!ica /0)/1/2/3L . sla porción más peque(a de la materia. Los átomos son la

unidad básica estructural de todos los materiales dein"eniería.

n la actualidad no cabe pensar en el átomo como partículaindivisible, en él existen una serie de partículas subatómicasde las que protones neutrones y electrones son las másimportantes.

Los átomos están !ormados por un núcleo, de tama(oreducido y car"ado positivamente, rodeado por una nube deelectrones, que se encuentran en la corteza.

ELECTRÓNEs una partícula elemental con carga eléctrica negativaigual a 1,602 · 10 -19 Coulomb y masa igual a 9,109 · 10 -2! g, "ue se encuentra #orman$o parte $e los %tomos $e

to$os los elementos&

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NEUTRÓNEs una partícula elemental eléctricamente neutra ymasa ligeramente superior a la $el prot'n (m neutr'n )1&6*+· 10 -2 g , "ue se encuentra #orman$o parte $e los %tomos$e to$os los elementos&

PROTÓN

Es una partícula elemental con carga eléctrica positivaigual a 1,602 · 10 -19 Coulomb y cuya masa es 1! * vecesmayor "ue la $el electr'n (m prot'n )1&6* · 10 -2 g & .amisma se encuentra #orman$o parte $e los %tomos $eto$os los elementos&

La nube de car"a electrónica constituye de este modo casitodo el volumen del átomo, pero, sólo representa unapeque(a parte de su masa. Los electrones, particularmentela masa externa determinan la mayoría de las propiedadesmecánicas, eléctrica, químicas, etc., de los átomos, y así, unconocimiento básico de estructura atómica es importante enel estudio básico de los materiales de in"eniería.

TEORÍA ATÓMICA DE DALTON

n el período 45 6745 5, 8onh )alton, utilizó los dos leyes!undamentales de las combinaciones químicas, es decir9 la$Ley de conservación de la masa$*La masa total de lassustancias presentes después de una reacción química es lamisma que la masa total de las sustancias antes de lareacción y la $Ley de composición constante$*Todas lasmuestras de un compuesto tienen la misma composición, esdecir las mismas proporciones en masa de los elementosconstituyentes. como base de una teoría atómica.

La esencia de la teoría atómica de la materia de )alton se

resume en tres postulados9


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4. -ada elemento químico se compone de partículasdiminutas e indestructibles denominadas átomos. Losátomos no pueden crearse ni destruirse durante una reacciónquímica.

:. ;odos los átomos de un elemento son semejantes enmasa *peso y otras propiedades, pero los átomos de unelemento son di!erentes de los del resto de los elementos.

6. n cada uno de sus compuestos, los di!erentes elementosse combinan en una proporción numérica sencilla9 así por ejemplo, un átomo de < con un átomo de 3 *


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su masa= el experimento de gota de aceite deMillikan proporcionó la masa del electrón= el descubrimientode la radioactividad *la emisión espontánea de radiación por átomos !ue una prueba adicional de que el átomo tiene unasubestructura.

>na vez considerado el electrón como una partícula!undamental de la materia existente en todos los átomos, los!ísicos atómicos empezaron a especular sobre cómo estabanincorporadas estas partículas dentro de los átomos.

l modelo comúnmente aceptado era el que a principios delsi"lo ?? propuso 8oseph 8ohn ;homson, quién pensó que lacar"a positiva necesaria para contrarrestar la car"a ne"ativade los electrones en un átomo neutro estaba en !orma denube di!usa, de manera que el átomo consistía en una es!erade car"a eléctrica positiva, en la cual estaban embebidos loselectrones en número su!iciente para neutralizar la car"apositiva.

Modelo atómico de Rutherford

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&ara rnest @uther!ord, el átomo era un sistema planetariode electrones "irando alrededor de un núcleo atómicopesado y con car"a eléctrica positiva.

l módelo atómico de @uther!ord puede resumirse de lasi"uiente manera9

l átomo posee un núcleo central peque(o, con car"aeléctrica positiva, que contiene casi toda la masa del átomo.

Los electrones "iran a "randes distancias alrededor delnúcleo en órbitas circulares.

La suma de las car"as eléctricas ne"ativas de loselectrones debe ser i"ual a la car"a positiva del núcleo, yaque el átomo es eléctricamente neutro.

@uther!ord no solo dio una idea de cómo estaba or"anizadoun átomo, sino que también calculó cuidadosamente sutama(o *un diámetro del orden de 4 74 m y el de su núcleo*un diámetro del orden de 4 74Am . l hecho de que el núcleoten"a un diámetro unas diez mil veces menor que el átomosupone una "ran cantidad de espacio vacío en laor"anización atómica de la materia.


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&ara analizar cual era la estructura del átomo, @uther!orddise(ó un experimento9

l experimento consistía en bombardear una !ina lámina deoro con partículas al!a *núcleos de helio . )e ser correcto elmodelo atómico de Thomson , el haz de partículas deberíaatravesar la lámina sin su!rir desviaciones si"ni!icativas a sutrayectoria. @uther!ord observó que un alto porcentaje departículas atravesaban la lámina sin su!rir una desviaciónapreciable, pero un cierto número de ellas era desviadosi"ni!icativamente, a veces bajo án"ulos de di!usión mayores

de B "rados. ;ales desviaciones no podrían ocurrir si elmodelo de ;homson !uese correcto.

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@epresentación esquemática de la dispersión departículas α€ en los experimentos realizados por @uther!ordcon láminas de oro. l bombardeo de una lámina de oro conpartículas α mostró que la mayoría de ellas atravesaba lalámina sin desviarse. llo con!irmó a @uther!ord que losátomos de la lámina debían ser estructuras básicamentevacías.


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1eamos un ejercicio de aplicación9

l diámetro de una moneda de : céntimos de euro es de 46mm. l diámetro de un átomo de cobre es sólo :,C D.E-uántos átomos de cobre podrían estar dispuestos lado alado en una línea recta sobre el diámetro de dicha monedaF

La incó"nita es el número de átomos de cobre. &odemosusar la relación si"uiente94 átomo de cobreG:,C D, como !actor de conversión querelaciona el número de átomos y la distancia.


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Los átomos están !ormados por un núcleo *!ormado por protones y neutrones , de tama(o reducido y car"adopositivamente, rodeado por una nube de electrones, que seencuentran en la corteza.

l número de protones que existen en el núcleo, es i"ual alnúmero de electrones que lo rodean. ste número es unentero, que se denomina número atómico y se desi"na por la letra, "Z".

La suma del número de protones y neutrones en el núcleo sedenomina número másico del átomo y se desi"na por laletra, "A".

l número de neutrones de un elemento químico se puedecalcular como A-Z, es decir, como la di!erencia entre elnúmero másico y el número atómico. 0o todos los átomos deun elemento dado tienen la misma masa. La mayoría de loselementos tiene dos ó más isótopos , átomos que tienen el

mismo número atómico, pero diferente número másico . &or lo tanto la di!erencia entre dos isótopos de un elemento es elnúmero de neutrones en el núcleo. n un elemento natural,la abundancia relativa de sus isótopos en la naturalezarecibe el nombre de abundancia isotópica natural. Ladenominada masa atómica de un elemento es una media delas masas de sus isotópos naturales ponderada de acuerdo asu abundancia relativa.


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A masa atómica delelemento natural

Ai masa atómica decada isótopo

xi porcentaje de cadaisótopo en la me!cla

La nube de car"a electrónica constituye casi todo el volumen delátomo, pero, sólo representa una peque(a parte de su masa. Loselectrones, particularmente la masa externa determinan la mayoríade las propiedades mecánicas, eléctricas, químicas, etc., de losátomos, y así, un conocimiento básico de estructura atómica esimportante en el estudio básico de los materiales de in"eniería.

1eamos una serie de ejemplos

&ara el carbono KGC. s decir, todos los átomos de carbonotienen C protones y C electrones.

l carbono tiene dos isótopos9 uno con


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l carbono con número másico 4: es el más común * BBM de todoel carbono .


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Masa atómica

La masa atómica relativa de un elemento, es la masa en "ramos de

C. : H4:6 átomos *número de n mol "ramo*abreviado, mol de un elemento se de!ine como el numero en"ramos de ese elemento i"ual al número que expresa su masarelativa molar.


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C ,:M y 6B,5M. /ndica la composición de los núcleos de ambosisótopos sabiendo que el número atómico del "alio es 64.

Oasa atómica G CB H ,C : P J4 H ,6B5 G CB,J u0úcleo del CB64#a9 64 protones y 65 neutrones *CB 7 640úcleo del J464#a9 64 protones y A neutrones *J4 7 64 .

La naturalezaondulatoria de la luz

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• Lon"itud de onda *Q. s la distancia mínima entre dos puntos queestán en el mismo estado de vibración.

• Rrecuencia *S. 0úmero de ciclos por unidad de tiempo. 2u unidaden el 2/ es el hertz o hercio *Tz , equivalente a un *ciclo s74.

La relación de la lon"itud de onda con la !recuencia es lasi"uiente9

= c/

donde c es la velocidad de la luz.*c G 6 H 45 mIs

Veamos un ejercicio de a !icación"

-alcula la !recuencia de cada una de las radiaciones si"uientes9

a radiación ultravioleta de lon"itud de onda, QG + H 475 m

b radiación de lon"itud de onda, QG : H 47A m

)atos9 cG6 H 45 mIs

QGc IS

SGcIQ

a#$ c %& ' ( )*+ m%s%, ( )*-+ m ( )* ), s -) ( )*), !

/#$ c %& ' ( )*+ m%s%0 ( )*-1 m )2, ( )* )0 s -) )2, ( )* )0 !


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Energía cuantizada y

fotones | Inicio | Tutorial anterior | Tutorial posterior | Ejercicios |

&lancU postuló que la emisión de radiación electroma"néticase produce en !orma de $paquetes$ o $cuantos$ de ener"ía*!otones . sto si"ni!ica que la radiación no es continua, esdecir, los átomos no pueden absorber o emitir cualquier valor de ener"ía, sino sólo unos valores concretos. La ener"íacorrespondiente a cada uno de los $cuantos$ se obtienemultiplicando su !recuencia, S, por la cte de &lanU, h*hGC,C:CH476A 8ulios H se"undo .

E ) / ·

Veamos un ejercicio de a !icación"

-alcula, en e1, la ener"ía de los !otones de una onda deradio de + OTz de !recuencia.

G h H S G C,C6 H 476A8Hs H4Cs74 G 6, 64+ H 47:J8.

6, 64+ H 47:J8 H V 4e1I4.C H 474B8W G :, J H 475 e1

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La molécula diatómica de T-l vibra con una !recuencia de5,CJ H 446s74. -alcular las variaciones de ener"ía vibracionalque puede alcanzar esta molécula.

Las variaciones de ener"ía vibracional son9

G h H S G C,C6 H 476A8Hs H 5,CJ H446 s74 G +, JA+ H 47: 8

3omentario

sta cantidad de ener"ía es peque(a, pero no esdespreciable. sta ener"ía es del orden de la ener"íacorrespondiente a las radiaciones in!rarrojas emitidas por elsol.

Modelo atómico de ohr

4Inicio 4Tutorial anterior 4Tutorial posterior 4Ejercicios 4

La estructura electrónica de un átomo describe las ener"íasy la disposición de los electrones alrededor del átomo. #ranparte de lo que se conoce acerca de la estructura electrónica

de los átomos se averi"uó observando la interacción de laradiación electroma"nética con la materia.

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2abemos que el espectro de un elemento químico escaracterístico de éste y que del análisis espectroscópico deuna muestra puede deducirse su composición.

l ori"en de los espectros era desconocido hasta que lateoría atómica asoció la emisión de radiación por parte de losátomos con el comportamiento de los electrones, en concretocon la distancia a la que éstos se encuentran del núcleo.

l !ísico danés 5iels 6ohr 7 8remio 5o/el de 9 sica ):00# ,propuso un nuevo modelo atómico que se basa en trespostulados9

8rimer 8ostulado;

Los electrones giran alrededor del núcleo en órbitasestacionarias sin emitir energía


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para la primera órbita, : para la se"unda, etc.

Tercer postulado;

#uando un electrón pasa de una órbita e$terna a una másinterna, la diferencia de energía entre ambas órbitas seemite en forma de radiación electromagnética.

Oientras el electrón se mueve en cualquiera de esas órbitasno radia ener"ía, sólo lo hace cuando cambia de órbita. 2ipasa de una órbita externa *de mayor ener"ía a otra másinterna *de menor ener"ía emite ener"ía, y la absorbe

cuando pasa de una órbita interna a otra más externa. &or tanto, la ener"ía absorbida o emitida será9

n resumen podemos decir que los electrones se disponenen diversas órbitas circulares que determinan di!erentesniveles de ener"ía.

6ohr descri/ió el=tomo de hidrógenocon un protón en elnúcleo2 > girando a sualrededor un electrón.

En ?ste modelo loselectrones giran enór/itas circularesalrededor del núcleo@ocupando la ór/ita demenor energ a

posi/le2 o sea la ór/ita


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m=s cercana posi/leal núcleo.

-ada órbita se corresponde con un nivel ener"ético querecibe el nombre de número cuántico principal, se representacon la letra $ n $ y toma valores desde 4 hasta J .

La teoría de 3ohr predice los radios de las órbitas permitidasen un átomo de hidró"eno.

r nGn: a , dónde nG 4, :, 6, ... y a G .+6 D *+6 pm

La teoría también nos permite calcular las velocidades delelectrón en estas órbitas, y la ener"ía. &or convenio, cuando

el electrón está separado del núcleo se dice que está en elcero de ener"ía. -uando un electrón libre es atraído por elnúcleo y con!inado en una órbita n, la ener"ía del electrón sehace ne"ativa, y su valor desciende a

@T es una constante que depende de la masa y la car"a delelectrón y cuyo valor es :.4JB H 4 745 8.

0ormalmente el electrón en un átomo de hidró"eno seencuentra en la órbita más próxima al núcleo *nG4 . sta esla ener"ía permitida más baja, o el estado undamental .-uando el electrón adquiere un cuanto de ener"ía pasa a unnivel más alto *nG:,6, ... se dice entonces que el átomo se


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encuentra en un estado excitado . n este estado excitadoel átomo no es estable y cuando el electrón re"resa a unestado más bajo de ener"ía emite una cantidad determinadade ener"ía, que es la di!erencia de ener"ía entre los dosniveles.

La ener"ía de un !otón, bien sea absorbido o emitido, secalcula de acuerdo con la ecuación de 8lanck.

Bepresentación de lasór/itas n distancia

) *2,' C

0 02)0 C

' 12D C

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1 +21 C

, )'200 C

):2*, C

D 0,2:' C

0ota9 -on C se desi"na la unidad de lon"itud


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eamos un ejercicio de aplicación;

-alcular la lon"itud de onda de un !otón emitido por unátomo de hidró"eno, cuando su electrón desciende del nivel

nG6 al nivel nG:.)atos9 6 G 7 ,+JB H 474Bcal= : G 74,4 6 H 474Bcal= h G 4,+5 H4 76Acal H s

por consi"uiente9

!ualidad onda"partícula#

Teoría de !e roglie


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n el mundo macroscópico resulta muy evidente la di!erenciaentre una partícula y una onda= dentro de los dominios de lamecánica cuántica, las cosas son di!erentes. >n conjunto departículas, como un chorro de electrones moviéndose a unadeterminada velocidad puede comportarse se"ún todas laspropiedades y atributos de una onda, es decir9 puedere!lejarse, re!ractarse y di!ractarse.

&or otro lado, un rayo de luz puede, en determinadascircunstancias, comportarse como un chorro de partículas* otones con una cantidad de movimiento bien de!inida.


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cuanto mayor sea la cantidad de mo%imiento *m%+ de la partículamenor será la longitud de onda *&+, y mayor la frecuencia * + de laonda asociada.

-n la siguiente dirección puedes encontrar un e$perimento que teayude a comprender la dualidad onda partícula/ experimento )

Veamos un ejercicio de aplicación:

#alcular la longitud de onda asociada a un electrón que se mue%e auna %elocidad de ' 0 '1 2 m s '3 y a un coc e de '411 5g de masaque se despla6a a una %elocidad de '17 5m 0 ' .

Solución/

a+ caso del electrón/

p $ m % & $ ',()'(* % )' "+' % ) %)'* $ ',() % )' - .g % m % s")

b+ caso del coc e/

p8 m 0 % 8 '411 5g 0 '17 5m 0 ' 0 '111!4211 8 49('2,22229 5g 0 m0 s '

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:uede obser%arse, a partir de este resultado, la menor cantidad demo%imiento del electrón, comparada con la del coc e, a pesar de sumayor %elocidad, pero cuya masa es muc ísimo más peque;a. -nconsecuencia, la longitud de onda asociada al coc e es muc o más

peque;a que la correspondiente al electrón.

/rincipio de

indeterminación de 0eisen1erg


G. eisen/erg 7 8remio 5o/el de 9 sica ):'0# enunció elllamado principio de incertidumbre o principio deindeterminación, se"ún el cual es imposible medir simultáneamente, y con precisión absoluta, el valor de laposición y la cantidad de movimiento de una partícula.

sto si"ni!ica, que la precisión con que se pueden medir lascosas es limitada, y el límite viene !ijado por la constante de&lancU.

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9 indeterminación en la posición

9 indeterminación en la cantidad de movimiento

h9 constante de &lancU *hGC,C:C H 476A 8 H s

s importante insistir en que la incertidumbre no se deriva delos instrumentos de medida, sino del propio hecho de medir.-on los aparatos más precisos ima"inables, la incertidumbreen la medida continúa existiendo.


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más que razonable. n estas condiciones, calcular laindeterminación de la medida simultánea de la velocidad delelectrón. *)ato9 la masa del electrón es B,4 BC H 4764 X" .

2olución9

2e"ún el principio de indeterminación de Teisenber", setiene9

2i se supone que la masa del electrón está bien de!inida y es

m G ,B4 BC H 476

X"

&uede observarse, a partir de este resultado, como conocer la posición del electrón con una buena precisión * , 4Csupone una indeterminación en la medida simultanea de suvelocidad de :,4 H 4 5 Xm H h74, es decir, la indeterminación enla medida de la velocidad del electrón es del mismo orden, omayor, que las propias velocidades típicas de estaspartículas.


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Mecánica cuántica y

or1itales atómicos | Inicio | Tutorial anterior | Ejercicios |

n el a(o 4B:J, E.


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requiere tres números cuánticos para describir los orbitalesen los que se puede encontrar al electrón. La descripción delátomo mediante la mecánica ondulatoria está basada en elcálculo de las soluciones de la ecuación de 2chrYdin"er *Ri"ura 4 = está es una ecuación di!erencial que permiteobtener los números cuánticos de los electrones.

n esta ecuación9 es la llamada unción de onda . -ontiene la in!ormación

sobre la posición del electrón. ;ambién se denomina or/ital ,por analo"ía con las órbitas de los modelos atómicosclásicos.

l cuadrado de la !unción de onda Z Z: es la

llamada densidad de pro/a/ilidad relati a del electrón yrepresenta la probabilidad de encontrar al electrón en unpunto del espacio *x, y, z .

E es el valor de la ener"ía total del electrón.

representa la ener"ía potencial del electrón un punto *x,y, z . &or tanto, 71 es el valor de la ener"ía cinética cuando

el electrón está en el punto *x, y, z .

Las soluciones, o !unciones de onda, , son !uncionesmatemáticas que dependen de unas variables que sólopueden tomar valores enteros. stas variables de las!unciones de onda se denominan números cu=nticos 9número cuántico principal, *n , an"ular *l y número cuánticoma"nético *ml . stos números describen el tama(o, la !ormay la orientación en el espacio de los orbitales en un átomo.


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l número cuántico principal *n describe el tama(o delorbital, por ejemplo9 los orbitales para los cuales nG: sonmás "randes que aquellos para los cuales nG4. &uede tomar cualquier valor entero empezando desde 49 nG4, :, 6, A, etc.

l número cuántico del momento an"ular orbital *l describela !orma del orbital atómico. &uede tomar valores naturalesdesde hasta n74 *siendo n el valor del número cuánticoprincipal . &or ejemplo si nG+, los valores de l pueden ser9 lG

, 4 ,:, 6, A. 2i"uiendo la anti"ua terminolo"ía de losespectroscopistas, se desi"na a los orbitales atómicos en

!unción del valor del número cuántico secundario, l, como9

l G orbitals *s arp

l G 4 orbital p * principal

l G : orbitald *diffuse

l G 6 orbitalf *fundamental

l número cuántico ma"nético *m l , determina la orientaciónespacial del orbital. 2e denomina ma"nético porque estaorientación espacial se acostumbra a de!inir en relación a uncampo ma"nético externo. &uede tomar valores enteros

desde 7l hasta Pl. &or ejemplo, si lG:, los valores posiblespara m son9 mlG7:, 74, , 4, :.

l número cuántico de espín *s , sólo puede tomar dosvalores9 P4I: y 74I:.


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Ca as # $u%ca as rinci a!es

;odos los orbitales con el mismo valor del número cuántico

principal,n, se encuentran en la misma capa electrónica principal o ni%el principal , y todos los orbitales con losmismos valores de n y l están en lamisma subcapa o subni%el .

l número de subcapas en una capa principal es i"ual alnúmero cuántico principal, esto es, hay una subcapa en lacapa principal con nG4, dos subcapas en la capa principalcon nG:, y así sucesivamente. l nombre dado a unasubcapa, independientemente de la capa principal en la quese encuentre, esta determinado por el número cuántico l, demanera que como se ha indicado anteriormente9 lG*subcapa s , lG4 *subcapa p , lG: *subcapa d y lG6 *subcapa! .

l número de orbitales en una subcapa es i"ual al número devalores permitidos de ml para un valor particular de l, por loque el número de orbitales en una subcapa es 0lJ) . Losnombres de los orbitales son los mismos que los de lassubcapas en las que aparecen.

orbitales s orbitales p orbitales d orbitales f l=0 l=1 l=2 l=3

m l =0 m l =-1, 0, +1m l =-2, -1, 0,

+1, +2m l =-3, -2, -1,0, +1, +2, +3

un orbital sen una

subcapa s

tres orbitales p

en una subcapa p

cincoorbitales d

en una subcapa d

sieteorbitales f

en una subcapa f

&orma # tama'os de !os or%ita!es


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La ima"en de los orbitales empleada habitualmente por losquímicos consiste en una representación del orbital mediantesuper!icies límite que en"loban una zona del espacio dondela probabilidad de encontrar al electrón es del BBM. Laextensión de estas zonas depende básicamente del númerocuántico principal, n, mientras que su !orma vienedeterminada por el número cuántico secundario, l.

Los or/itales s *lG tienen !orma es!érica. La extensión deeste orbital depende del valor del número cuántico principal,asi un orbital 6s tiene la misma !orma pero es mayor que un

orbital :s.

Los or/itales p *lG4 están !ormados por dos lóbulosidénticos que se proyectan a lo lar"o de un eje. La zona deunión de ambos lóbulos coincide con el núcleo atómico. Taytres orbitales p *mG74, mG y mGP4 de idéntica !orma, que

di!ieren sólo en su orientación a lo lar"o de los ejes x, y o z.


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Los or/itales d *lG: también están !ormados por lóbulos.Tay cinco tipos de orbitales d *que corresponden a mG7:, 74,

, 4, :

Los or/itales *lG6 también tienen un aspectomultilobular. xisten siete tipos de orbitales ! *quecorresponden a mG76, 7:, 74, , P4, P:, P6 .


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>na vez descritos los cuatro número cuánticos, podemosutilizarlos para describir la estructura electrónica del átomode hidró"eno9

l electrón de un átomo de hidró"eno en el estado!undamental se encuentra en el nivel de ener"ía más bajo,es decir, nG4, y dado que la primera capa principal contienesólo un orbital s, el número cuántico orbital es lG . l únicovalor posible para el número cuántico ma"nético es m lG .-ualquiera de los dos estados de spin son posibles para elelectrón.


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scribir la con!i"uración electrónica de un átomo consiste enindicar cómo se distribuyen sus electrones entre losdi!erentes orbitales en las capas principales y las subcapas.Ouchas de las propiedades !ísicas y químicas de loselementos pueden relacionarse con las con!i"uracioneselectrónicas.

sta distribución se realiza apoyándonos en tresre"las9 energía de los orbitales, principio de e$clusión de:auli y regla de


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mpezando por la línea superior, si"ue las !lechas y el ordenobtenido es el mismo que en la serie anterior. )ebido al límite de doselectrones por orbital, la capacidad de una subcapa de electronespuede obtenerse tomando el doble del número de orbitales en la

subcapa.


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Los tres primeros número cuánticos, n, l y ml determinan un orbitalespecí!ico. )os electrones, en un átomo, pueden tener estos tresnúmeros cuánticos i"uales, pero si es así, deben tener valoresdi!erentes del número cuántico de espín. &odríamos expresar estodiciendo lo si"uiente9 en un orbital solamente puede estar ocupadopor dos electrones y estos electrones deben tener espines opuestos.

6. =egla de


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alencia . La con!i"uración electrónica del 0a se escribe en la !ormadenominada ?configuración electrónica abre%iada interna del gasnoble? de la si"uiente manera9

0a9 V0eW6s4 *consta de V0eW para la con!i"uración interna del "asnoble y 6s4 para la con!i"uración del electrón de valencia.

de manera análo"a, podemos escribir la con!i"uración electrónicapara O",

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Etructura atomica