Números cuánticos y configuración electrónica

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Números cuánticos y configuración electrónica

  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 estadosde movimiento definidos y estacionarios, en cada uno deellos tiene una energía fija y determinada.En cualquiera de esos estados, el electrón se muevedescribiendo órbitas circulares alrededor del núcleo. 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
  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 atómicosORBITAL: región del espacio en la que esmáxima la probabilidad de encontrar un electrón.
  3. 3. n : número cuántico principal l : 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 n : números enteros 1, 2, 3,…para l : números enteros desde 0 hasta (n-1)para m : todos los números enteros entre +l y -l incluido el 0para s : sólo los números fraccionarios -1/2 y +1/2
  4. 4. n : Número cuántico principalLos valores del número cuántico n indican el tamaño del orbital, es decir sucercanía al núcleo.Si n = 1 entonces el número cuantico l sólo puede tomar el valor 0 esdecir sólo es posible encontrar un orbital en el primer nivel energético enel que puede haber hasta dos electrones (uno con spin +1/2 y otro conspin -1/2). Este orbital, de apariencia esférica, recibe el nombre de 1s
  5. 5. l : Número cuántico del momento orbital angularLos valores del número cuántico l definen el tipo de orbital:Si l = 0 el orbital es del tipo sSi l = 1 los orbitales son del tipo pSi l = 2 los orbitales son del tipo dSi l = 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 quenecesariamente 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 unelectrón, no pudiendo existir en un mismo átomo doselectrones con los cuatro números cuánticos iguales, por loque una vez definido el tamaño, el tipo y la orientación de unorbital con los tres primeros números cuánticos, es decir losvalores de n, l y m, sólo es posible encontrar un máximo dedos electrones en dicha situación que necesariamente tendránvalores diferentes de su número cuántico de spin.
  9. 9. Configuración Electrónica de un Elemento 1 1SHe 2 1S
  10. 10. Configuración Electrónica de un Elemento 1 1SHe 2 1S
  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 PAULIEstablece que no es posible que dos electrones en elmismo átomo tengan sus cuatro números cuánticosiguales es decir que en un orbital solo puede habercomo máximo 2 electrones siempre que tenganspin opuesto. + 1 /2 - 1 /2
  13. 13. REGLA DE HUND O PRINCIPIO DE LA MÁXIMA MULTIPLICIDAD ELECTRÓNICAConsidera que para un subnivel en los orbitales de un mismotipo, los electrones ocupan cada orbital separado conelectrones de spin paralelo antes de que dichos orbitalesse ocupen por un par de electrones con spin opuesto, porejemplo para el boro y el nitrógeno esta regla se aplica comosigue: 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 configuraciónelectrónica 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,4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p
  17. 17. 1s1 Configuraciones electrónicas delos primeros dos periodos de la1s2 tabla periódica[He]2s1 [He]2s21s2,2s2,2p11s2,2s2,2p2 1s2,2s2,2p31s2,2s2,2p4 1s2,2s2,2p51s2,2s2,2p6

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