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Números Cuánticos, para Estructura de la Materia en Química

NÚMEROS CUÁNTICOS, PARA ESTRUCTURA DE LA MATERIA (ESTRUCTURA DEL ÁTOMO), PARA FÍSICA Y QUÍMICA DE BACHILLERATO:

El concepto se enmarca en la MECÁNICA CUÁNTICA U ONDULATORIA (Schrödinger, Heisenber y Dirac). La ecuación de ondas que Schrödinger propone para describir el comportamiento de partículas pequeñas como el electrón cuando se aplica al electrón del átomo de hidrógeno viene dada en función de tres números enteros: LOS NÚMEROS CUÁNTICOS (n, l, m).

Cada grupo de los tres valores de estos números cuánticos, definen un orbital.

NÚMERO CUÁNTICO n:

Es el número cuántico PRINCIPAL, que nos indica el nivel al que se encuentra el electrón, tamaño y energía del orbital.

Puede tomar los valores n=1,2,3,4, ... siendo n=1 el nivel de menor energía, el más cercano al núcleo del átomo.

NÚMERO CUÁNTICO l:

Es el número cuántico SECUNDARIO O AZIMUTAL, que nos da idea de la forma del orbital.

Este número cuántico depende de los valores del número cuántico principal n. Puede entonces tomar los valores l=0, 1, 2, 3, ....,  (n-1).

Si n vale por ejemplo n=2, el número cuántico secundario l, puede tomar los valores l=0 y l=1 (hasta n-1).

NÚMERO CUÁNTICO m:

Es el número cuántico MAGNÉTICO, que nos da idea de la orientación del orbital en el espacio.

Depende a su vez de los valores del número cuántico secundario (l): m= -l, -l+1,...., 0, ...., l-1, l. Para entenderlo mejor, si:

m=1 → l= -1, 0, 1

m=2 → l= -2, -1, 0, 1, 2

NÚMERO CUÁNTICO DE ESPÍN, s:

No se deduce de la ecuación de Schrödinger. Se introduce posteriormente, para explicar determinadas características observadas en los espectros atómicos.

Este número cuántico nos indica el sentido de giro del electrón sobre sí mismo, relacionado con el momento angular. Puede tomar dos valores: +1/2 y -1/2

Notar como los tres primeros números cuánticos definen un orbital y los cuatro números cuánticos definen un electrón dentro de un orbital. Ver además que dentro de un orbital pueden existir dos electrones, con los tres primeros números cuánticos iguales y que se diferencian en el número cuántico de espín.

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