LICEO INDUSTRIAL BENJAMN DVILA LARRANASIGNATURA: QUMICACURSO: 1DPROFESORA: ERICA ALVAREZ AYALA

GUA DE ESTUDIO: NMEROS CUNTICOS Y CONFIGURACIN ELECTRNICA

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1. Los nmeros cunticos: Los nmeros cunticos son valores numricos que nos indican las caractersticas de los electrones de los tomos, esto esta basado desde luego en la teora atmica de Neils Bohr que es el modelo atmico mas aceptado y utilizado en los ltimos tiempos.Los nmeros cunticos son cuatro:

a. Nmero Cuntico Principal: El nmero cuntico principal nos indica en que nivel se encuentra el electrn, este valor toma valores enteros del 1 al 7.

b. Nmero Cuntico Secundario: Este nmero cuntico nos indica en que subnivel se encuentra el electrn, este nmero cuntico toma valores desde 0 hasta (n - 1), segn el modelo atmico de Bohr - Sommerfield existen adems de los niveles u orbitas circulares, ciertas rbitas elpticas denominados subniveles. Segn el nmero atmico tenemos los nmeros:

l = 0 s sharpl = 1 p principall = 2 d diffusel = 3 f fundamental

c. Nmero Cuntico Magntico: El nmero cuntico magntico nos indica las orientaciones de los orbitales magnticos en el espacio, los orbitales magnticos son las regiones de la nube electrnica donde se encuentran los electrones, el nmero magntico depende de l y toma valores desde -l hasta l.

d. Nmero Cuntico de Spin. El nmero cuntico de spin nos indica el sentido de rotacin en el propio eje de los electrones en un orbital, este nmero toma los valores de -1/2 y de 1/2.

2.Configuracin electrnica: Las propiedades de los elementos dependen, sobre todo, de cmo se distribuyen sus electrones en la corteza. Aunque los conocimientos actuales sobre la estructura electrnica de los tomos son bastante complejos, las ideas bsicas son las siguientes:1. Existen 7 niveles de energa o capas donde pueden situarse los electrones, numerados del 1, el ms interno, al 7, el ms externo.(n)2. A su vez, cada nivel tiene sus electrones repartidos en distintos subniveles, que pueden ser de cuatro tipos: s, p, d, f.(l)3. En cada subnivel hay un nmero determinado de orbitales que pueden contener, como mximo, 2 electrones cada uno. As, hay 1 orbital tipo s, 3 orbitales p, 5 orbitales d y 7 del tipo f. De esta forma el nmero mximo de electrones que admite cada subnivel es: 2 en el s; 6 en el p (2 electrones x 3 orbitales); 10 en el d (2 x 5); 14 en el f (2 x 7).

La distribucin de orbitales y nmero de electrones posibles en los 4 primeros niveles se resume en la siguiente tabla:iveles de energa1234

Subnivelesss ps p ds p d f

Nmero de orbitales de cada tipo11 31 3 51 3 5 7

Denominacin de los orbitales1s2s 2p3s 3p 3d4s 4p 4d 4f

Nmero mximo de electrones en los orbitales22 - 62 - 6 - 102- 6- 10- 14

Nmero mximo de electrones por nivel281832

La configuracin electrnica en la corteza de un tomo es la distribucin de sus electrones en los distintos niveles y orbitales. Los electrones se van situando en los diferentes niveles y subniveles por orden de energa creciente hasta completarlos. Es importante saber cuantos electrones existen en el nivel ms externo de un tomo pues son los que intervienen en los enlaces con otros tomos para formar compuestos.

La distribucin de los electrones en el tomo se realiza apoyndose en tres reglas:energa de los orbitales, principio de exclusin de Pauli y regla de Hund.1. Los electrones ocupan los orbitales de forma que se minimice la energa del tomo. El orden exacto de llenado de los orbitales se estableci experimentalmente, principalmente mediante estudios espectroscpicos y magnticos, y es el orden que debemos seguir al asignar las configuraciones electrnicas a los elementos. El orden de llenado de orbitales es: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s25f146d107p6Para recordar este orden ms facilmente se puede utilizar el diagrama siguiente:

Empezando por la lnea superior, sigue las flechas y el orden obtenido es el mismo que en la serie anterior. Debido al lmite de dos electrones por orbital, la capacidad de una subcapa de electrones puede obtenerse tomando el doble del nmero de orbitales en la subcapa. As, la subcapasconsiste enunorbital con una capacidad dedoselectrones; la subcapapconsiste entresorbitales con una capacidad total deseiselectrones; la subcapadconsiste encincoorbitales con una capacidad total dediezelectrones; la subcapa f consiste ensieteorbitales con una capacidad total decatorceelectrones.En un determinado tomo los electrones van ocupando, y llenando, los orbitales de menor energa; cuando se da esta circunstancia el tomo se encuentra en suestado fundamental. Si el tomo recibe energa, alguno de sus electrones ms externos pueden saltar a orbitales de mayor energa, pasando el tomo a unestado excitado

2. Principio de exclusin de Pauli.En un tomo no puede haber dos electrones con los cuatro nmero cunticos iguales. Los tres primeros nmero cunticos, n, l y mldeterminan un orbital especfico. Dos electrones, en un tomo, pueden tener estos tres nmeros cunticos iguales, pero si es as, deben tener valores diferentes del nmero cuntico de espn. Podramos expresar esto diciendo lo siguiente: en un orbital solamente puede estar ocupado por dos electrones y estos electrones deben tener espines opuestos.

3.Regla de Hund.Al llenar orbitales de igual energa (los tres orbitales p, los cinco orbitales d, o los siete orbitales f los electrones se distribuyen, siempre que sea posible, con sus espines paralelos, es decir, desapareados.Ejemplo: La estructura electrnica del 7N14 es:1s2 2s22px12py12pz1Desarrolla los siguientes ejercicios1.Indicar cul o cules de los siguientes grupos de tres valores correspondientes a los nmeros cunticos n, l y m son permitidos: a) (3, -1, 1) ; b) (3, 1, 1) ; c) (1, 1, 3) ; d) (5, 3, -3) ; e) (0, 0, 0) ; f) (4, 2, 0)2. Sabiendo que el cloro tiene 17 protones en su ncleo, cules seran las cuaternas de nmeros cunticos( n,l,m,s) que definen a dos de los electrones ms externos del tomo?3.Realice la configuracin electrnica para los siguientes valores de nmeros atmicos: 1, 2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20.