Mecánica Cuántica y la Configuración Electrónica


Mecánica Cuántica

La Mecánica Cuántica nació en 1925 y en ella colaboraron grandemente los jóvenes alemanes Werner Heisenberg y Erwin Schrödinger. Werner Heisenberg en 1924 expresó, que es imposible conocer simultáneamente con mucha exactitud la posición y velocidad de un electrón, y en 1926, Erwin Schrödinger estableció un modelo matemático llamado Ecuación de Onda, que permite predecir las zonas de probabilidad donde es posible encontrar a los electrones moviéndose. Para cada electrón existe una ecuación de onda que describe su movimiento. Para resolver esta ecuación matemática, es necesario introducir tres parámetros conocidos como Números Cuánticos. Cada electrón de un átomo queda descrito con 4 valores numéricos que corresponde a cada número cuántico.

Modelo Cuántico

Los números cuánticos se denominan:

1.-Número Cuántico Principal (n)

Indica el nivel energético donde se pude encontrar un electrón. Tiene relación con la distancia media del electrón al núcleo y nos da una idea del tamaño del orbital.

n: adquiere valores positivos y enteros

n= 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ó K, L, M, N, O, P, Q

Únicamente se encuentran llenos hasta el nivel energético 7, en lo que se conoce como estado basal, debido a que en la tabla periódica los elementos conocidos solo ocupan 7 periodos.

2.- Número Cuántico Azimutal o de Forma

Nos da la idea de la forma que tiene el Orbital (zona de probabilidad donde se puede encontrar un electrón)

Adquiere valores desde 0 hasta n-1

En cada nivel, existe un determinado número de Subniveles de energía igual al nivel correspondiente, que son:


Subnivel Valor Orbitales E- por Subnivel Forma
s 0 1 2 Esférica
p 1 3 6 Cacahuate
d 2 5 10 Trébol de 4 hojas
f 3 7 14 Moñito

Principio de Multiplicidad o regla de Hund

Cuando los electrones se agregan a orbitales que tienen la misma energía (degenerados), lo deben de hacer entrando un electrón en cada orbital (en forma desapareada con un espín paralelo), antes de completar dos apareados. Los orbitales que tienen la misma energía, llamados también “orbitales degenerados”, son los p, d y f.

Configuración Electrónica

Consiste en la distribución de los electrones en los diferentes orbitales de un átomo, y para desarrollarla se aplica la Regla de las Diagonales: Se toman las flechas de arriba hacia abajo y del extremo superior a la punta, una tras otra. Los elementos tendrán una terminación en su configuración electrónica de acuerdo a su posición en la tabla periódica. El último nivel de la configuración electrónica coincide con los periodos del elemento considerado siempre y cuando esté en los bloques “s” o “p”; mientras que en el “d” se resta una unidad y en el “f ” se le restan 2 unidades al periodo correspondiente.

Configuración Electrónica Vectorial o Gráfica

Ahora que se han expuesto las bases de la esta configuración también llamada Vectorial, podemos llevarla acabo adecuadamente. Dicha Configuración es laboriosa pero útil para entender como se van agregando los electrones en los respectivos subniveles .

Se utilizan las flechas y la Regla de Hund al adicionar los electrones correspondientes. La principal base de la Configuración Gráfica es la Configuración Electrónica, ya que el Superíndice que aparece en cada uno de los orbitales indica el número de electrones que estos contienen, y los cuales serán representados por las flechas antes vistas en el Número Cuántico de Espín y en la Regla de Hund.

Es decir, retomaremos el hecho de que una flecha en un sentido, expresa un electrón desapareado, o que se encuentra solo en un orbital, mientras que 2 flechas en sentido opuesto, indican que hay un par electrónico apareado en el orbital, o sea, 2 electrones.

A continuacíon, te presento una presentacion de Poer Point, que contiene todo lo expuesto anteriormente, mas un breve ejemplo de la configuración gráfica, con el onjeto de expliar la explicación y dejar el tema más entendible.

Archivo para descargar: Configuración Electrónica Gráfica
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Una respuesta a “Mecánica Cuántica y la Configuración Electrónica

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