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6. Mecánica cuántica
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El electrón tiene comportamiento dual: se comporta como partícula y como onda
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• Los electrones se encuentran en orbitales• Caben dos electrones por orbitales• Los electrones se van ¨acomodando¨ primero
en orbitales de menor energía y una vez llenos, el electrón adicional se acomoda en el siguiente orbital, etc.
• Nunca se puede saber exactamente donde está el electrón solo se puede saber la probabilidad de encontrarlo en un lugar.
• Los electrones se representan como una flecha para arriba o una flecha para abajo
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Los 4 números cuánticos
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Los orbitales tienen diferentes formas, según lo define el segundo número cuántico
Nodo es el lugar donde la probabilidad de encontrar el electrón es cero
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Número cuántico principal (n)
Número de orbitales presentes Número total de orbitales (n2)
Número máximo de electrones (2n2)
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Átomo de hidrógeno
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… en los demás átomos la distribución de los orbitales varía
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• La forma en que los electrones se distribuyen en los orbitales es la configuración electrónica del átomo.
• El principio de exclusión de Pauli: Los electrones en el mismo orbital deben tener spin opuesto
• La regla de Hund: Los orbitales degenerados (misma energía) son más estables cuando la mayor cantidad de electrones tienen el spin en la misma dirección
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¿Cómo se acomodan los electrones en los orbitales?
Gas noble Capa llena.
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• Los electrones de la capa interna se conocen como electrones internos.
• Los electrones que aparecen después del gas noble se conocen como electrones de la capa externa.
• Estos últimos incluyen a los electrones implicados en el enlace químico, los cuales se conocen como electrones de valencia.
Electrón externo
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Todos los miembros del grupo de metales alcalinos (1A) tienen un solo electrón de valencia s, los del grupo (2A) tienen dos.
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• La cuarta fila de la tabla periódica es diez elementos más ancha que las dos filas anteriores y se conocen como elementos de transición o metales de transición.
• Los 14 elementos que corresponden al llenado de orbitales 4f se conocen como elementos lantánidos o tierras raras.
• Los elementos actínidos, Tienen orbitales 5f; estos son elementos radiactivos y la mayoría no se encuentran en la naturaleza.
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6.9 Configuraciones electrónicas y la tabla periódica
FIGURA 6.30 Regiones de la tabla periódica. El orden en el que se agregan los electrones a los orbitales es de izquierda a derecha, comenzando en la esquina superior izquierda.
Del lado derecho hay un bloque rosa de seis columnas que comprenden el bloque p, donde los orbitales de valencia p se están llenando.
Los bloques s y p de la tabla periódica forman los elementos representativos, los cuales algunas veces se conocen como elementos de los grupos principales.
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6.9 Configuraciones electrónicas y la tabla periódica
Los elementos de las dos filas inferiores (con 14 columnas) son aquellos en los que los orbitales de valencia f se llenan y forman el bloque f. Se denominan metales del bloque f.
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Importancia• Resonancia magnética nuclear• Identificación de forma de moléculas• Identificación de sustancias