MODELO MECANO CUÁNTICONÚMEROS CUÁNTICOS

MODELO MECANO-CUÁNTICOEs el actual modelo: este modelo se expuso por vez primera

en 1925 por Schrodinger y Heisenberg.

Características• Dualidad onda-partícula: la propuesta de Broglie; Todas

las partículas materiales tienen propiedades ondulatorias y también que las partículas que están en movimiento lleva una onda asociada.

• Principio de Indeterminación: La afirmación de Heisenberg con  relación a que era imposible situar a un electrón dado en un punto exacto del espacio.

• El comportamiento de los electrones presentes en el átomo, esta representado por la ecuaciones del modelo mecanico-cuantico, dando la posibilidad de identificar su carácter ondulatorio y deja claro que es imposible predecir su  recorrido exacto.

• De esta manera se logro establecer un concepto de modelo orbital, para poder intuir un determinado sector o región en el espacio del átomo donde se podría encontrar un electrón siendo este espacio muy grande.

PRINCIPIO DE DUALIDADLOS ELECTRONES , AL

IGUAL QUE LOS FOTONES (CUANTOS DE ENERGÍA LUMINOSA) SE COMPORTAN COMO PARTÍCULAS (masa) Y COMO ONDAS(energía)

Louis De BroglieAfirmaba que un haz de electrones debería mostrar

características ondulatorias y comportarse como un haz de luz. Esta explicación sobre la naturaleza ondulatoria del electrón le valió el premio Novel en 1929.

PRINCIPIO DE INCERTIDUMBRE DE HEISENBERG:

Heisenberg afirmaba que era imposible establecer con precisión tanto la posición como la energía de un electrón .

Principio de Heisenberg “ es imposible establecer la trayectoria específica de un electrón”

PRINCIPIO DE INCERTIDUMBRE DE SCHRÖDINGERSCHRÖDINGER CONSIDERÓ A ELECTRON

COMO UNA ONDA Y DESARROLLÓ UNA ECUACIÓN MATEMATICA EN LA CUAL DESCRIBE TANTO SU COMPORTAMIENTO ONDULATORIO COMO DE PARTÍCULA, EN ESTA ECUACIÓN INTRODUCE LOS SIGUIENTES NÚMEROS CUÁNTICOS:

Números cuánticos y Niveles de energía.

La solución a esta ecuación tan compleja desde el punto de vista matemático, da como resultado los denominados números cuánticos.

Un electrón que se mueve alrededor de núcleo puede considerarse ligado a él y podemos describir su movimiento ondulatorio mediante la ecuación de ondas. Con esta idea, Schrödinger realizó un estudio matemático del comportamiento del electrón en el átomo y obtuvo una expresión, conocida como ecuación de Schrödinger.

Existen cuatro números cuánticos, los cuales describen la ubicación y comportamiento del electrón tanto en el orbital como en la orbita

Los números cuánticos son:a) Número cuántico principal: nb) Número cuántico secundario o azimutal: lc) Número cuántico magnético: md) Número cuántico de spin: s

n : Número cuántico principal

Los valores del número cuántico n indican el nivel de energía en el que se encuentra el electrón.

Determina el tamaño del orbital. Puede tomar cualquier valor natural distinto de cero: n = 1, 2, 3, 4 ...

Varios orbitales pueden tener el mismo número cuántico principal, y de hecho lo tienen, agrupándose en capas. Los orbitales que tienen el mismo número cuántico principal forman una capa electrónica.

Cuanto mayor sea el número cuántico principal, mayor será el tamaño del orbital y, a la vez, más lejos del núcleo estará situado

Este número indica la forma que tienen los orbitales atómicos.

Los valores del número cuántico l definen el tipo de orbital.Los valores de l, parten de cero hasta un número más bajo que n

Indica la forma del orbital, que puede ser circular, si vale 0, o elíptica, si tiene otro valor

El valor del número cuántico azimutal depende del valor del número cuántico principal. Desde 0 a una unidad menos que n. Si el número cuántico principal vale 1, n = 1, el número cuántico azimutal sólo puede valer 0, ya que sus posibles valores van desde 0 hasta una unidad menos que n.

Por lo tanto: l= n-1

l : Número cuántico azimutal o Número cuántico secundario

Si l = 0 el orbital es del tipo s

Si l = 1 los orbitales son del tipo p

Si l = 2 los orbitales son del tipo d

Si l = 3 los orbitales son del tipo f

Resumiendo

NÚMERO CUÁNTICO MAGNÉTICO (m): El número cuántico magnético, m, determina la orientación delorbital. Los valores que puede tomar depende del valor del número cuántico azimutal, m, variando desde - l hasta + l.Si el número cuántico azimutal vale 0, l = 0, el número cuántico

magnético sólo puede tomar el valor 0. Así, sólo hay un orbital s.Si el número cuántico azimutal vale 1, l = 1, el número cuántico

magnético puede tomar los valores -1, 0 y 1, ya que sus posibles valores van desde - l hasta l. Hay, por lo tanto, tres orbitales p, ya que si l = 1 el orbital se llama p.

En general, para un valor l, habrá 2·l + 1 orbitales:

NÚMERO CUANTICO DE SPIN (s): Este giro del electrón sobre sí mismo está indicado por el número cuántico de espín, que se indica con la letra s. Como puede tener dos sentidos de giro, el número de espín puede tener dos valores: ½ y - ½.

Resumen.Podemos resumir indicando que la corteza electrónica se

organiza en capas, indicadas por el número cuántico principal, n, que indica su lejanía al núcleo.

Dentro de las capas hay distintos orbitales, especificados por el número cuántico azimutal, l, y que indica la forma del orbital. El número de orbitales de cada tipo está dado por el número cuántico magnético, m, que nos señala la orientación del orbital. Además hay otro número cuántico, de espín, s, que sólo puede tomar dos valores e indica el giro del electrón sobre sí mismo.

n l m orbital Núm. e-orbital

Núm. e- nivel

1 0 0 s 2 2

2 0 1

0 -1,0,1

s 3p

2 6

8

3 0 1 2

0 -1,0,1-2,-1,0,1,2

s 3p 5d

2 6 10

18

4 0 1 2 3

0 -1,0,1-2,-1,0,1,2-3,-2,-1,0,1,2,3

s 3p 5d 7f

2 6 10 14

32

Resumen

Para ordenar los números cuánticos en cada átomo de la tabla periódica, se describieron tres principios que describen la ubicación de cada electrón y de cada orbital en los átomos, estos principios son los siguientes:

Llenado de orbitales

¿cuántos electrones caben en un orbital?

¿Cómo se llenan los grupos de orbitales de igual energía?

DIAGRAMA DIAGONAL

Por ejemplo

Configuración Electrónica de un Elemento

He

1S1

1S2

H