guia numeros cuanticos

1Medio. Unidad I. Qumica. Profesora: Cristina Daz Manrquez. Profesora en prctica: Carla Tapia Contador. MODELO MECANOCUANTICO Nmeros Cunticos Nmeros CunticosObjetivo de aprendizaje: Reconocer y definir los nmeros cunticos. Asociar los niveles de energa con los nmeros cunticos y la posicin del electrn dentro del tomo.

Nombre: ................... Fecha: Orbitales y Nmeros cunticos

Mientras que en el modelo de Bohr se hablaba de rbitas definidas, en el modelo mecano-cuntico de Schrdinger se habla de orbitales que son las distribuciones probables en las que se puede encontrar un electrn con cierto nivel de energa. As para un electrn existe una regin en torno al ncleo dnde hay una mayor probabilidad de encontrar al electrn, regin donde hay una mayor densidad electrnica.

De la resolucin de la ecuacin de onda de Schrdinger se obtiene una serie de funciones de onda (o probabilidades de distribucin de los electrones) para los diferentes niveles energticos que se denominan orbitales atmicos.

Mientras que el modelo atmico de Bohr se utilizaba un nmero cuntico(n) para definir una rbita, el modelo de Schrdinger (mecano-cuntico) se utiliza cuatro nmeros cunticos para describir un orbital: n, l, m y s.Nmeros cunticos

Nmero cuntico principal (n): Representa al nivel de energa o volumen del orbital. Dicho de otra manera el nmero cuntico principal determina el tamao de los orbitales, por tanto, la distancia al ncleo de un electrn vendr determinada por este nmero cuntico. Todos los orbitales con el mismo nmero cuntico principal forman una capa o nivel.

Nmero cuntico secundario (l): Identifica al subnivel de energa del electrn y se le asocia a la forma del orbital. Sus valores dependen del nmero cuntico principal "n", es decir, sus valores son todos los nmeros enteros entre 0 y (n-1). Ejemplo: n = 4; l = 0, 1, 2, 3. Para cada valor de l se asocia una letra minscula: para l=0: orbital s, para l= 1: orbital p, l=2 orbital d, l=3 orbital f, etcnlLetra asociada

10s

20s

1p

30s

1p

2d

40s

1p

2d

3f

Tabla 1. Valores de n y l

Fig. 2. Forma de los orbitalesNmero cuntico magntico (m): Describe la orientacin espacial de los orbitales. Sus valores son todos los nmeros enteros del intervalo (-l al +l) incluyendo el 0.

Ejemplo: n = 3, l = 0, 1, 2, m = -2, -1, 0, +1, +2.

Dicho de otra manera, El nmero cuntico magntico determina la orientacin espacial de los orbitales, de las elipses. El conjunto de estos tres nmeros cunticos determinan la forma y orientacin de la rbita que describe el electrn y que se denomina orbital.

Nmero cuntico de espn (s): Describe el giro del electrn en torno a su propio eje, en un movimiento de rotacin. Este giro puede hacerlo slo en dos direcciones, opuestas entre s. Por ello, los valores que puede tomar el nmero cuntico de spin son -1/2 y +1/2. Dicho de otra manera, cada electrn, en un orbital, gira sobre s mismo.

Segn el principio de exclusin de Pauli, en un tomo no pueden existir dos electrones con los cuatro nmeros cunticos iguales, as que en cada orbital slo podrn colocarse dos electrones (correspondientes a los valores de s +1/2 y -1/2) y en cada capa o nivel podrn situarse 2n2 electrones (dos electrones en cada orbital).

En relacin a los nmeros cunticos, podemos resumir:

N cuntico principal (n)N cuntico secundario (l)Para cada valor de (l) se asocia una letra minscula o subnivel

N cuntico magntico (ml)

N de orbitales por subnivel. Ej. Como el subnivel s solo tiene un valor de N magntico, los subniveles s solo tendrn un orbital, los subniveles p tienen 3, y as sucesivamente.

vara de 0 hasta (n-1)Tiene valores de l, 0, +l, (desde menos ele, hasta ms ele). Cada valor de l se relaciona a un orbital

10s01

20s01

1p-1,0,+13

30s01

1p-1,0,+13

2d-2,-1,0,+1,+25

40s01

1p-1,0,+13

2d-2,-1,0,+1,+25

3f-3,-2,-1,0,+1,+2,+37

MODELO MECANOCUANTICO Nmeros Cunticos Nmeros CunticosObjetivo de aprendizaje: Reconocer y definir los nmeros cunticos. Asociar los niveles de energa con los nmeros cunticos y la posicin del electrn dentro del tomo.

Nombre: ................... Fecha:

I. Despus de haber ledo la gua de Nmeros cunticos, responda las siguientes preguntas:

1.- Cuntos electrones puede tener un orbital?

Un orbital puede tener ______ electrones.

2.- Cuntos orbitales tienen los siguientes subniveles?

s = _____, p = _____, d = _____, f = ______

3.- Cul es el nmero mximo de electrones para los siguientes subniveles?

s = _____, p = _____, d = _____, f = ______

4.- Determine los valores del nmero cuntico principal, nmero cuntico de momento angular y el nmero cuntico magntico para los siguientes orbitales y subniveles: a) 3p b) 4s c) 4d

5.- Indique cul es el nmero de orbitales asociado con los siguientes nmeros cunticos principales: a) n = 2 b) n = 3 c) n = 4

6.- Para tomos con ms de un electrn, indique el orden creciente de energas de los siguientes grupos de orbitales: a. 1s, 3s, 2s, 3d, 2p b. 1s, 3s, 4s, 4d, 3p, 2s, 2p, 4p, 3d

7.- Cuntos orbitales tienen los siguientes subniveles? y cuntos electrones como mximo puede alojar cada uno? a. Subnivel d. b. Subnivel f.

8.- Complete las siguientes oraciones: a. El nmero cuntico _______ se simboliza con la letra_______ y toma valores 0, 1, 2, 3... hasta (n - 1).

b. El mximo de electrones para el orbital s son _______ e.

c. A los subniveles 0 y 2 se les asignan las letras _____y _____.

d. El subnivel ________tiene tres orbitales.

e. El nmero cuntico magntico toma los valores ____________

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