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El modelo mecánico-cuántico y los números cuánticos son esenciales para entender la estructura electrónica de los átomos. Estos conceptos explican cómo los electrones se distribuyen en orbitales y cómo su comportamiento determina las propiedades químicas de los elementos. La tabla periódica organiza estos elementos y refleja su configuración electrónica, lo que es crucial para la química moderna.
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Los electrones se distribuyen en orbitales y su posición y energía se especifican mediante números cuánticos
Número cuántico principal (n)
Determina el nivel de energía y la distancia promedio del electrón al núcleo
Número cuántico azimutal (l)
Define la forma del orbital y el subnivel de energía
Número cuántico magnético (m_l)
Indica la orientación del orbital en el espacio
Número cuántico de spin (m_s)
Describe la dirección del giro del electrón sobre su propio eje
Los números cuánticos son fundamentales para asegurar la unicidad de los estados cuánticos de los electrones en un átomo
La distribución de los electrones en los orbitales se representa mediante una notación que combina el número cuántico principal y la letra del subnivel de energía
Representación de orbitales y electrones en diagramas
Los orbitales se pueden simbolizar con cajas o líneas, y los electrones con flechas apuntando hacia arriba o hacia abajo
Utilidad de los diagramas de orbitales
Facilitan la visualización de la organización de los electrones en los distintos niveles y subniveles de energía de un átomo
La configuración electrónica se establece siguiendo principios fundamentales
Principio de Aufbau o de construcción
Los electrones ocupan los orbitales de menor energía primero
Regla de Madelung o diagrama de Moeller
Ayuda a determinar el orden de llenado de los orbitales
Principio de exclusión de Pauli
Establece que no pueden existir dos electrones en un átomo con los mismos cuatro números cuánticos
Regla de Hund
Afirma que los electrones se distribuyen en orbitales degenerados de manera que se maximice el número de espines no apareados
Se determina asignando electrones a los orbitales siguiendo el orden de energía predicho por la regla de Madelung
El hidrógeno, el helio y el rubidio muestran cómo se representa la configuración electrónica de los elementos
Clasifica los elementos químicos de acuerdo con su número atómico y propiedades químicas recurrentes
Filas y columnas
Los elementos se organizan en filas (periodos) y columnas (grupos o familias) de tal manera que aquellos con comportamientos químicos similares se encuentran en el mismo grupo
Relación con la estructura electrónica
La disposición de la tabla periódica refleja la estructura electrónica subyacente de los elementos
Permite predecir propiedades y reactividades de los elementos y es una herramienta indispensable para el estudio de la química
00
Definición de orbital
Región del espacio con alta probabilidad de encontrar un electrón.
01
Número cuántico principal (n)
Determina nivel energético y tamaño del orbital.
02
Número cuántico azimutal (l)
Define forma del orbital y subnivel de energía: s, p, d, f.
