9Nmeros CunticosCOLEGIO TRILCE COLEGIO TRILCE COLEGIO TRILCE COLEGIO TRILCE COLEGIO TRILCE COLEGIO TRILCE COLEGIO

Donde:s sharp (ntido)

p principald diffussef fundamental

3. N.C. Magntico ( m ): Puede tener valores entre - y

+ lo cual incluyeal

cero, este nmero describe la

orientacin del orbital en el espacio.

Los nmeros cunticos son parmetros matemticos que se utilizan para conocer la ubicacin de cada uno de los electrones que se encuentran en el tomo. Adems son soluciones a la ecuacin de onda de Erwin Schrodinger.

Estos son:

m :{........0.....}

4. N.C. spin (ms): hace referencia al giro intrnseco del electrn sobre su propio eje.

Se les asigna valores de +1/2 y -1/2 segn el giro sea en sentido antihorario y horario respectivamente.

antihorario

horarioncleo

Erwin

N.C.Principal

N.C. Secundario ComportamientoN

Schrodinger

Sms=+1/2

N.C.Magntico

electrnic oS

Paul Dirac N.C.spin

N ms=-1/2

1. N. C. Principal (n): Puede tener valores enteros de 1;2; 3; 4; ... etc. al aumentar n el orbital se hace ms grande y los electrones pasan ms tiempo alejado del ncleo.

Este parmetro indica el nivel de energa ocupado por el electrn y se les puede representar:

n = 1 2 3 4 ... K L M N ...

2. N.C. Secundario o Azimutal ( ): Puede tener valores de 0 a (n -1) para cada valor de n. Este nmero define la forma del orbital y se refiere al subnivel de energa.

= 0 1 2 3 4 ... (n -1)s p d f g ...

* Juego de nmeros cunticos: (n, , m , ms )el orden de los nmeros cunticos no puede ser variado.

Energa relativa de los orbitales

La energa relativa de los orbitales atmicos aumenta con la suma (n+ ). Segn esta regla la energa de los subniveles aumenta en este orden:

4s < 4p < 4d < 4f

Para orbitales con el mismo valor de (n+ ), la energa del otro orbital aumenta con el incremento del nmero cuntico principal, n. Segn esta regla la energa de los subniveles aumenta en este orden:

4f < 5d < 6p < 7s

Organizacin Educativa TRILCE45

N m e r o sc u n t i c o s

Q U M I C A

50Tercer Ao de Secundaria

51Organizacin Educativa TRILCE

Ejercicios

1. De las siguientes combinaciones de nmeros cunticos, indique la que no es solucin permitida por Schrodinger.Prac quemos

a) 3, 2, 0, +1/2 b) 7, 0, 0, -1/2 c) 4, 3, -3, +1/2 d) 2, 2, 2, -1/2 e) 5, 4, 3, -1/2

2. Identificar los cuatro nmeros cunticos del electrn desapareado del rubidio (Z=37).

a) 4,2, -2, +1/2 b) 5, 1, 0, +1/2 c) 3, 0, 0, -1/2 d) 5, 0, 0, +1/2 e) 3, 2, -1, -1/2

3. Cuntas de las siguientes combinaciones de nmeros cunticos no son soluciones permitidas de la ecuacin de Schrondinger?

7. De acuerdo a la mecnica cuntica, cuntos de los siguientes subniveles son imposibles de existir?* 6f * 2d* 8s* 5h * 3f a) 1b) 2c) 3d) 4e) 5

8. Determine cuntas proposiciones son correctas:

En el tercer nivel hay como mximo 18 electrones. En un orbital d hay como mximo 2 electrones. El subnivel p puede alojar un mximo de 6 electrones. Un subnivel f presenta 7 orbitales.

a) 0b) 1c) 2

d) 3e) 4

9. Qu combinacin de nmeros cunticos no est asociado con los siguientes nmeros atmicos?

nm

3002116533212 10222

ms1 / 201 / 21 / 41 / 21 / 2

10.Hallar el mximo valor de:

743311

1 / 21 / 2

R n m

ms

401

1 / 2

para todo mpuede ser 3.

y adems donde el mayor valor de n

a) 3b) 4c) 5 d) 6e) 7

4. Cuntos electrones estn asociados como mximo al nmero cuntico principal n?

a) 2n + 1b) 2n2c) 2n

d) 2ne) n2 + 1

5. Cul de las representaciones correspondera a un electrn ubicado en el subnivel 5p?

a) 5, 0, 0, +1/2 b) 5, 1, 2, -1/2 c) 5, 2, 2, +1/2 d) 5, 2, 0, -1/2 e) 5, 1, -1, +1/2

6. Cules seran los posibles nmeros cunticos que corresponden a un electrn perteneciente al subnivel4d?

a) 4, 1, 0, -1/2 b) 4, 2, 2, +1/2 c) 4, 0, 0, +1/2 d) 4, 2, -3, -1/2 e) 4, 3, -2, -1/2

a) 2b) 1c)5

d)7e)15

11.Acorde con la mecnica cuntica, qu subniveles son imposibles de existir?

* 6 g * 5 p * 4 f* 7 n* 6 i

a) 1b) 2c) 3

d) 4e) 5

12.Indicar lo incorrecto respecto a los nmeros cunticos:

a) El N.C. principal da la idea del tamao que tiene un orbital atmico.b) El N.C. secundario da la idea de la forma geomtrica de un reempe.c) El N.C. magntico determina la orientacin del orbital.d) Los N.C. se obtienen todos al resolver la ecuacin deSchrodinger.e) El N.C. espn indica el sentido de giro del electrn sobre su propio eje.

13.Responder V o F a las siguientes aseveraciones:

16.Dadas las siguientes proposiciones:

* Los valores n, , menergtico.

corresponden a un subnivel

I. Pauli estableci que, en un mismo tomo, dos o ms electrones no pueden tener los cuatro nmeros

* Para algunos casos, el nmero cuntico principal puede tener el mismo valor numrico que el nmero cuntico azimutal.* El subnivel 4p est caracterizado por: n=4 y =0.* Un orbital p puede contener 6 electrones como mximo.

a) V V F F b) F F V F c) V F V Fd) F V F V e) F F F F

14.De los siguientes enunciados:

I. El concepto de orbital atmico fue propuesto como una consecuencia del principio de incertidumbre.II. Un orbital es la regin espacial donde existe la mayor probabilidad en encontrar un mximo de dos electrones.III. Segn la ecuacin de Schrodinger (1926), lascaractersticas de un orbital estn definidas por los nmeros cunticos n, , m y ms.

Son correctas:

a) I y II b) II y III c) I y IIId) I e) II

15.Los cuatro nmeros cunticos del octavo electrn del oxgeno Z=8, son:

a) n = 2, = 1, m = 1, ms = -1/2 b) n = 2, = 1, m = 2, ms = 1/2 c) n = 2, = 1, m = 0, ms = 1/2 d) n = 2, = 2, m = 1, ms = -1/2 e) n = 2, = 0, m = 0, ms = 1/2Tarea Domiciliaria

Tarea domiciliaria

cunticos iguales.II. El cuarto nivel de energa tiene como mximo 16 orbitales.III. El nmero cuntico m determina la forma del orbital.

a) V F Vb) F F Fc) F V Vd) V V Fe) V V V

17. El mnimo valor del nmero cuntico principal es:

a) 0b) 1c) 3 d) 4e) 5

18.Si el nmero cuntico secundario vale 1, entonces la suma de los valores de los nmeros cunticos magnticos es:

a) 0b) 5c) 3 d) 7e) 2

19.El nmero cuntico azimutal se relaciona con el subnivel de energa y adems con:

a) tamaob) orientacion espacial c) formad) giro intrnsecoe) obturacin

20.La existencia de solo dos electrones en un orbital se debe a propiedades:

a) fsicasb) peridicasc) magnticas d) qumicase) intrnsecas

1. Un orbital tiene como mximo:

5. El subnivel d puede tener como mximo ... electrones.

a) 3 e-b) 2 e-c)1 e-a) 8b) 6c)10

d) 4 e-e) 1,5 e-d) 2e) 7

2. El subnivel s posee ... orbital(es).

6. El N.C. principal de 4s2 es:

a) 1b) 2c)3a) 3b) 2c)0

d) 6e) 5d) 4e) 5

3. El subnivel p posee ... orbital(es).

7. El N.C. secundario de 6p1 es:

a) 1b) 2c)3a) 0b) 1c)2

d) 6e) 5d) 3e) 4

4. El subnivel f posee ... orbital(es).

8. El N.C. magntico del ltimo electrn de 5p3 es:

a) 1b) 2c)3a) -1b) 0c) -2

d) 7e) 5d) +2e) +1

9. El N.C. magntico del ltimo electrn de 3d7, es:

a) +2b) -2c) 0 d) +1e) -1

10.Hallar la energa en cada caso:

I. 2p II. 3s III. 4p IV. 4d

a) 3, 3, 5, 6b) 3, 3, 5, 4c)3, 3, 6, 6

d) 5, 4, 3, 4e) 5, 5, 3, 6

11.Ordenar de menor a mayor energa relativa los siguientes subniveles: 3p, 3s, 2s, 1s, 4d.

a) 1s, 2s, 3s, 3p, 4d b) 1s, 2s, 3s, 4d, 3p c) 1s, 3s, 2s, 3p, 4d d) 1s, 2s, 3p, 3s, 4d e) 1s, 2s, 4d, 3s, 3p

12.Qu valores puede asumir , cuando: n = 2?

19.Uno de los posibles valores de n, , m y s para un electron de la subcapa 5f, es:

a) 5, 2, 0, -1/2 b) 5, 3, -4, -1/2 c) 5, 3, -2, +1/2 d) 5, 2, -2, -1/2 e) 5, 4, -3, +1/2

20.Uno de los posibles valores de n, , m y s para un electrn de la subcapa 3d, es:

a) 3, 2, 0, +112 b) 3, 0, 0, +112 c) 3, 1, -1, -112 d) 3, 3, -1, -112 e) 3, 2, 0, +114

21.Qu orbital no existe?

a) 3db) 5fc) 3p

d) 5se) 2d

22.Qu orbital no existe?

a) Solo 2b) 1 y 2c) Solo 1a) 4fb) 2pc) 5d

d) 0 y 1e) 1; 2 y 3d) 1pe) 3s

13.Qu valores puede asumir , cuando: n = 5?

23.Cuntos electrones poseen el estado cuntico:4, 0, 0, -1/2 ?

a) 0, 1, 2, 3, 4b)Solo 3

c) Solo 2d)Solo 5a) 20b) 18c) 12

e) 1, 2, 3, 4d) 2e) 1

14.Cuntos orbitales vacos se encuentran en 4d1?

a) 1b) 2c) 3 d) 4e) 5

15.Cuntos orbitales vacos se encuentran en 4f6?

a) 0b) 1c) 2 d) 3e) 4

16.El nmero mximo de electrones que pueden albergar los subniveles s, p, f y d son respectivamente:

a) 2, 3, 10, 14b) 2, 6, 14, 10 c) 2, 6, 8, 16d) 2, 6, 12, 8 e) 2, 6, 10, 10

17. Qu secuencia de nmeros cunticos es correcta?

24.Calcular el nmero mximo de electrones que posee el estado cuntico 5, 2, -1, s; donde s asume valores variables.

a) 10b) 14c) 25 d) 50e) 2

25.Cuntos electrones como mximo presentan el estado cuntico (5, l, -1, s); donde m y s asumen valores variables?

a) 50b) 25c) 13 d) 10e) 6

26. Calcular el nmero mximo de electrones que poseen el estado cuntico (5, , -1, s); donde y s asumen valores variables.

a) 8b) 10c) 13

a) 2, 2, 0, -1/2b)2, 1, -2, +1/2d) 45e) 14

c) 3, 0, -3, +1/2d)4, 2, -2, +1/2

e) 5, 0, 0, +3/2

18.Qu secuencia de nmeros cunticos es correcta?

a) 3, 0, 0, +1/4 b) 5, 4, -3, +1/2 c) 4, 5, -4, +1/2 d) 2, 0, +1, -1/2 e) 3, 4, -2, +1/2

27. Hallar la cantidad mxima de electrones que presentan el estado cuntico (6, , m, 1/2); considerando y m valores variables.

a) 36b) 11c) 18 d) 9e) 7

28. De las siguientes combinaciones de nmeros cunticos,i n d i q u e l a q u e n o es solucin permitida de la ecuacin de Schrodinger.

a) 3, 2, 0, +1/2 b) 7, 0, 0, -1/2 c) 4, 3, -3, +1/2 d) 2, 2, 2, -1/2 e) 5, 4, 3, -1/2

29.Cuntos electrones estn asociados como mximo al nmero cuntico principal n?

a) 2n + 1 b) n2 c) 2 n2d) 2n e) n2 + 1

30.Cules sern los posibles nmeros cunticos que corresponden a un electrn perteneciente al subnivel4d?

a) 4, 1, 0, -1/2 b) 4, 2, 2, +1/2 c) 4, 0, 0, +1/2 d) 4, 2, -3, -1/2 e) 4, 3, -2, -1/2

Configuracin electrnica10

COLEGIO TRILCE COLEGIO TRILCE COLEGIO TRILCE COLEGIO TRILCE COLEGIO TRILCE COLEGIO TRILCE COLEGIO

Cmo se distribuyen los electrones en los tomos?

Diagrama de Moeller:

Se denomina configuracin electrnica de un tomo a la distribucin de los electrones en la nube electrnica.

Dentro de cada tomo los electrones no se distribuyen al azar, sino se ubican alrededor del ncleo de un modo ordenado en los subniveles de energa, como se aprecia en el siguiente cuadro:

Distribucin de electrones en la nube electrnica

1s2s2p3s3p4s 4p5s 5p6s 6p7s 7p

3d4d 4f5d 5f6d

N iv e le sS u b n iv e le sN m x im o d e e

K 1

L 2

M 3

N 4

O 5

P 6

Q 71 s 22 s 2 2 p 63 s 2 3 p 6 3 d1 04 s 2 4 p 6 4 d1 0 4 f 1 45 s 2 5 p 6 5 d1 0 5 f 1 46 s 2 6 p 6 6 d1 07 s 2 7 p 62 e 8 e 1 8 e 3 2 e 3 2 e 1 8 e 8 e

Reglas para escribir configuraciones electrnicas

Para escribir la configuracin electrnica de un tomo se indican sus niveles, subniveles y orbitales siguiendo tres reglas: las regla del serrucho, el principio de exclusin de Pauli y la regla de Hund.

La regla de sarrus

Esta regla nos indica que los electrones se van ubicando segn el sentido de las flechas. Se basa en el hecho de que los electrones van llenando primero los orbitales de los tomos. Este orden es el siguiente:

1s < 2s < 2p < 3s < 2p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p< 6s < 4f < 5d < 6p < 7s < 5f < 6d < 7p

El smbolo