LOS NÚMEROS CUÁNTICOS
Para entender la Química en su
verdadero sentido es necesario conocer la forma como los electrones están
arreglados dentro del átomo y entender también el cómo y el porqué del enlace y
la reactividad, para ello, debes conocer primero el cómo y el porqué de la
estructura electrónica, esto se puede hacer con los números cuánticos.
Los números cuánticos son
variables involucradas en la ecuación de onda de Schrödinger. Dependiendo de
los valores de los números cuánticos, se obtienen diferentes soluciones para la
ecuación de onda. Estas soluciones permiten conocer los lugares de máxima
probabilidad para ubicar a un electrón dentro de un átomo.
Los números cuánticos
obtenidos de la ecuación de onda son cuatro:
- El número cuántico principal.
- El número cuántico secundario, también llamado número cuántico azimutal o número cuántico de momento angular.
- El número cuántico magnético.
- El número cuántico spin
Número Cuántico Principal
El número cuántico principal,
se denota con un una letra n y su valor indica la órbita o nivel energético en
el que se encuentra el electrón, mientras mayor sea el valor de n, más alejado
está el electrón del núcleo, y mayor es su contenido energético.
Los valores que adquiere n,
son números enteros mayores de cero; así por ejemplo:
Cuando n = 1, el electrón se encuentra en la
órbita 1
Cuando n = 2, el electrón se
encuentra en la órbita 2
Cuando n = 3, el electrón se
encuentra en la órbita 3
Cuando n = x, el electrón se
encuentra en la órbita x
Número Cuántico Secundario
El número cuántico secundario, se denota con
una letra l y su valor indica la subórbita o subnivel de energía en el que se
encuentra el electrón. Dicha subórbita o subnivel energético, también llamado
orbital, se puede entender como la forma geométrica que describe el electrón al
moverse dentro del átomo.
Para cada valor de n, l
adquiere diferentes valores enteros, que van desde cero hasta n-1; así por
ejemplo:
Cuando n = 1, l adquiere un
solo valor: 0
Cuando n = 2, l adquiere dos
valores: 0 y 1
Cuando n = 3, l adquiere tres
valores: 0, 1 y 2
Como se mencionó
anteriormente, los orbitales son formas geométricas que describen los
electrones al moverse en el interior del átomo. Estas formas geométricas son
diferentes para cada valor de l, y a cada orbital se le asigna una literal.
Cuando l = 3, los orbitales
son del tipo f; cuando l = 4, los orbitales son del tipo g y a partir de aquí,
se van asignando las letras siguientes del abecedario. Conforme aumenta el
valor de l, aumenta la complejidad de la figura geométrica que describe el
electrón; de hecho, aún no se han determinado las formas que presentan los
orbitales del tipo g
Número Cuántico Magnético
El número cuántico magnético,
se denota con una letra m y sus valores indican las orientaciones que tienen
los orbitales en el espacio.
Para cada valor de l, m adquiere
diferentes valores enteros que van desde –l hasta +l, pasando por cero; así por
ejemplo:
Cuando l = 0, m adquiere un
solo valor: 0
Cuando l = 1, m adquiere tres
valores: –1, 0 y +1
Cuando l = 2, m adquiere cinco
valores: –2, –1, 0, +1 y +2
Número Cuántico de Espin
El cuarto número cuántico se
denota con una letra s y se le denomina número cuántico de espin o de giro del
electrón. Este número tiene dos valores por cada valor del número cuántico m;
los valores son +½ y -½, y denotan los dos posibles giros del electrón
alrededor de su propio eje.