Teoría cuántica
El modelo actual del átomo se basa en la mecánica cuántica ondulatoria, la cual esta fundamentada en cuatro números cuánticos mediante los cuales puede describirse un electrón de un átomo.
El desarrollo de esta teoría durante la década de 1920 es el resultado de las contribuciones de destacados científicos entre ellos Einstein, Planck(1858-1947), de Broglie, Bohr(1885-1962), Schrodinger(1887-1961) y Heisenberg.
La siguiente figura muestra las modificaciones que ha sufrido el átomo desde Dalton hasta Schrodinger.
Números cuánticos
Los números cuánticos son variables involucradas en la ecuación de onda de Schrondinger.
Dependiendo de los valores de los números cuánticos, se obtienen diferentes soluciones para la ecuación de onda.
Estas soluciones permiten conocer los lugares máxima probabilidad para ubicar al electrón dentro del átomo.
Los números cuánticos de la ecuación de onda son tres:
-El numero cuántico principal (n).
Representa los niveles energéticos. Se designa con números enteros positivos desde n=1 hasta n=7 para los elementos conocidos. Para calcular el numero de electrones que acepta cada nivel se calcula con la formula 2n donde "n" es el nivel.
El valor de "n" determina el volumen efectivo.
-El numero cuánticos secundario (l).
Determina el subnivel y se relaciona con la forma del orbital.
-El numero cuántico magnético (m).
Representa los orbitales presente en un subnivel.
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Representa los niveles energéticos. Se designa con números enteros positivos desde n=1 hasta n=7 para los elementos conocidos. Para calcular el numero de electrones que acepta cada nivel se calcula con la formula 2n donde "n" es el nivel.
El valor de "n" determina el volumen efectivo.
-El numero cuánticos secundario (l).
Determina el subnivel y se relaciona con la forma del orbital.
Cada nivel energético (n) tiene "n" subniveles.
Se designa con numeros que van desde cero hasta n-1, donde "n" es el numero cuantico principal, los cuales se identifican con las letras s,p,d,f.
A continuación se muestra la forma de los 4 subniveles: s,p,d,f.
-El numero cuántico magnético (m).
Representa los orbitales presente en un subnivel.
Se designa con números que van de -1 a +1 pasando por cero.
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-El numero cuántico por spin (s)
Se relaciona con el giro del electron sobre su propio eje. Al estar juntos en un mismo orbital, un electron gira hacia la derecha y otro a la izquierda. Se le asigna numeros fraccionarios: -1/2 y +1/2.
Configuración electrónica.
Muestra el acomodo de los electrones en el átomo en niveles y subniveles.
La configuración electrónica puede mostrarse en dos formas.
1) Condesada
Solo muestra en nivel, el subnivel y el numero de electrones.
ejm:
Principio de edificación progresiva o regla de Aufabu
Establece que "los electrones van formando los orbitales atómicos de menor a mayor contenido de energía".
Cada uno de los Subniveles con su respectivo nivel principal de energía, tiene diferentes energía.
Los subniveles están ordenados de acuerdo con su incremento de energía en la siguiente lista.
1s
< 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d <4p < 5s < 4d < 5s
< 4d < 5p < 6s < 4f < 5d...
A continuación se muestra
un diagrama que representa las energías relativas de los diferentes subniveles
electrónicos. Los números entre paréntesis significan la cantidad máxima de
electrones en el subnivel. Los subniveles "s" se muestran en negro,
los subnivel "p" en rojo, los
subniveles "d" en azul y los "f" en verde.
Ejemplos de configuraciones electrónicas condensadas
17Cl: 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p5.
2) Desarrollada.
Consiste en representar todos los electrones de un átomo, empleando flechas para simbolizar el spin de cada uno.
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