Diapositiva 1

1

Unidad III: Distribucin de electrones en los tomos

Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y AgrimensuraUniversidad Nacional del Nordeste

QUMICA GENERALCarreras: Ingeniera en Electrnica, Ingeniera Elctrica, Ingeniera en Agrimensura, Licenciatura en Fsica, Profesorado en Fsica12Significado y Valores de los Nmeros CunticosEn la descripcin de un tomo en el contexto de la mecnica cuntica, se sustituye el concepto de rbita por el deorbital atmico. Un orbital atmico es la regin del espacio alrededor del ncleo en el que la probabilidadde encontrar un electrn es mxima. Cada orbital tiene asociado un valor de2 y un cierto valor de energa.3El cuadrado de la funcin de onda, 2, define la distribucin de densidad electrnica alrededor del ncleo. El concepto dedensidad electrnicada la probabilidad de encontrar un electrn en una cierta regin del tomo, llamada orbital.Las regiones de alta densidad electrnica representan la mayor probabilidad de localizar un electrn, lo contrario se aplica a regiones de baja densidad electrnica.4La solucin matemtica de la Ecuacin de Schrdinger precisa detres nmeros cunticos. Cada tro de valores de estos nmeros describe un orbital. n: numero cuntico principal: nmero cuntico azimutal (o del momento angularm: nmero cuntico magntico

(n,, m) Definen un orbitalPara explicar determinadas caractersticas de los espectros de emisin se consider que los electrones podan girar en torno a un eje propio, en el sentido de las agujas del reloj, o en el sentido contrario. Para caracterizar esta doble posibilidad se introdujo eln cuntico de espn (ms)que toma los valores de + o - .ms: nmero cuntico de spin

(n, , m, ms) Definen a un electrn en un orbital determinado6Analizaremos los nmeros cunticos de los electrones en tomos aislados, gaseosos, y en su estado fundamental (de mnima energa)Estos nmeros cunticos permiten identificar completamente a un electrn, en cualquier orbital de cualquier tomo.7

8Nmero cuntico principal (n): Describe el tamao de un orbital (la distancia promedio de un electrn en el orbital, respecto del ncleo) y determina en gran parte su energa. A mayor valor de n mayor energa del electrn y mayor distancia del electrn respecto del ncleo (menor estabilidad).n solo puede tomar valores enteros positivos empezando con el nmero 1. n = 1, 2, 3, 49A cada valor de n en un tomo, le corresponde un nivel de energa principal o capa. A cada valor de n se le asigna una letra: K (n = 1), L (n = 2), M ( n= 3 ), N, O, P, Q (para cada letra se incrementa en una unidad el valor de n). La energa menor de todas las posibles corresponde al valor de n = 1; este estado recibe el nombre de estado fundamental del tomo.En el estado fundamental (n= 1) un electrn est lo ms cerca posible del ncleo. Todas las capas excepto la primera, se dividen en subcapas o subniveles 10La capacidad electrnica de un determinado nivel n se halla con la regla de Rydberg:Nmero mximo de electrones = 2 n2Si n = 1 : el nmero mximo de electrones en el nivel 1 es = 2 (1)2= 2 e-Si n = 2 : el nmero mximo de electrones en el nivel 2 es = 2 (2)2= 8 e-Si n = 5 : el nmero mximo de electrones en el nivel 5 es = 2 (5)2= 50 e-11Nmero cuntico de momento angular o azimutal ():Determina la forma de los orbitales. Todos los orbitales de una subcapa tienen el mismo nmero cuntico de momento angular () adems del mismo nmero cuntico principal (n). puede tomar valores enteros positivos desde 0 hasta (n -1). = 0, 1, 2, 3,. (n-1)12A cada valor de se le asignan letras01234Tipo de subnivelesspdfg

13Generalmente, al designar un subnivel, tambin se indica su nmero cuntico principal.subnivel 1s (n = 1; = 0)subnivel 2p (n = 2; = 1) subnivel 3d (n = 3; = 2)La energa de los subniveles aumenta en el orden:ns < np < nd