Números cuánticos y configuración electronica

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Números cuánticos y configuración electronica

  1. 1. Desarrollo de la actual teoría atómica Niels Bohr propuso un modelo atómico basado en tres postulados: En un átomo el electrón sólo puede tener ciertos estados de movimiento definidos y estacionarios, en cada uno de ellos tiene una energía fija y determinada. En cualquiera de esos estados, el electrón se mueve Un electrón puede saltar de una órbita a otra absorbiendo ( si va hacia una órbita más exterior) o emitiendo (en caso contrario) un cuanto de radiación electromagnética de energía igual a la diferencia existente entre los estados de partida y de llegada En cualquiera de esos estados, el electrón se mueve describiendo órbitas circulares alrededor del núcleo.
  2. 2. LOS NÚMEROS CUÁNTICOS Son cuatro números que definen la energía y la localización de los electrones en los átomos. Están relacionados con los orbitales atómicos ORBITAL: región del espacio en la que es máxima la probabilidad de encontrar un electrón.
  3. 3. n : número cuántico principal llll : número cuántico del momento angular orbital m : número cuántico magnético s : número cuántico del spin electrónico Estos números cuánticos sólo pueden tomar ciertos valores permitidos: para m : todos los números enteros entre +l y -l incluido el 0 para n : números enteros 1, 2, 3,… para llll : números enteros desde 0 hasta (n-1) para s : sólo los números fraccionarios -1/2 y +1/2
  4. 4. n : Número cuántico principal Los valores del número cuántico n indican el tamaño del orbital, es decir su cercanía al núcleo. Si n = 1 entonces el número cuantico l sólo puede tomar el valor 0 es decir sólo es posible encontrar un orbital en el primer nivel energético en el que puede haber hasta dos electrones (uno con spin +1/2 y otro con spin -1/2). Este orbital, de apariencia esférica, recibe el nombre de 1s
  5. 5. Los valores del número cuántico l definen el tipo de orbital: llll : Número cuántico del momento orbital angular Si llll = 0 el orbital es del tipo s Si llll = 1 los orbitales son del tipo p Si llll = 2 los orbitales son del tipo d Si llll = 3 los orbitales son del tipo fSi llll = 3 los orbitales son del tipo f
  6. 6. m : Número cuántico de la orientación espacial del orbital.
  7. 7. s: Número cuántico del momento angular (de giro del electrón). “ sólo es posible encontrar un máximo de dos electrones que necesariamente tendrán valores diferentes de su número cuántico de spin (s) ”. Para s los valores pueden ser: + 1/2 - 1/2
  8. 8. El conjunto de los cuatro números cuánticos definen a un electrón, no pudiendo existir en un mismo átomo dos electrones con los cuatro números cuánticos iguales, por lo que una vez definido el tamaño, el tipo y la orientación de un orbital con los tres primeros números cuánticos, es decir los valores de n, l y m, sólo es posible encontrar un máximo de dos electrones en dicha situación que necesariamente tendrándos electrones en dicha situación que necesariamente tendrán valores diferentes de su número cuántico de spin.
  9. 9. Configuración Electrónica de un Elemento He 1 S 1 He 1 S 2
  10. 10. Configuración Electrónica de un Elemento He 1S 1 He 1S 2
  11. 11. PRINCIPIOS FUNDAMENTALES DE DISTRIBUCIÓN PROBABLE DE ELECTRONES. Es posible expresar la configuración electrónica probable de cualquier átomo de un elemento en su estado basal considerando el número máximo de electrones por orbitales, subniveles y niveles de energía así como los siguientes principios. PRINCIPIO DE EXCUSIÓN DE PAULI REGLA DE HUND O PRINCIPIO DE LA MÁXIMA MULTIPLICIDAD ELECTRÓNICA PRINCIPIO DE EDIFICACIÓN PROGRESIVA O REGLA DE AUF – BAU.
  12. 12. PRINCIPIO DE EXCUSIÓN DE PAULI Establece que no es posible que dos electrones en el mismo átomo tengan sus cuatro números cuánticos iguales es decir que en un orbital solo puede haber como máximo 2 electrones siempre que tengan spin opuesto. + 1/2 - 1/2
  13. 13. Considera que para un subnivel en los orbitales de un mismo tipo, los electrones ocupan cada orbital separado con electrones de spin paralelo antes de que dichos orbitales se ocupen por un par de electrones con spin opuesto, por ejemplo para el boro y el nitrógeno esta regla se aplica como sigue: REGLA DE HUND O PRINCIPIO DE LA MÁXIMA MULTIPLICIDAD ELECTRÓNICA Observa como se van ocupando primero los tres orbitales del subnivel (p) en un sentido y con el elemento numero 8 aparecerá el primero con spin opuesto.
  14. 14. PRINCIPIO DE EDIFICACIÓN PROGRESIVA O REGLA DE AUF – BAU. Este principio establece que al realizar la configuración electrónica de un átomo cada electrón ocupará el orbital disponible de mínima energía
  15. 15. Este principio también se conoce como regla de las diagonales, considerando las energías relativas de los orbitales de un átomo poli electrónico el orden de llenado de orbitales se podrá determinar por la siguiente figura siguiendo las líneas diagonales:
  16. 16. De acuerdo con la figura anterior el orden de ocupación progresiva será: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d,3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p
  17. 17. 1s1 1s2 [He]2s1 [He]2s2 1s2,2s2,2p1 Configuraciones electrónicas delos primeros dos periodos de la tabla periódica 1s2,2s2,2p1 1s2,2s2,2p2 1s2,2s2,2p3 1s2,2s2,2p4 1s2,2s2,2p5 1s2,2s2,2p6

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