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Números Cuánticos

“La propuesta de Schrödinger, considerado como el 5° modelo atómico, radica en describir las características de todos los electrones de un átomo, y para ello uso lo que conocemos como números cuánticos.” (Pachas, 2014) A través de los números cuánticos es posible saber la forma en como los electrones están arreglados dentro del átomo y entender también los enlaces y la reactividad, para ello, debes conocer primero la estructura electrónica. Un orbital atómico es la región del espacio alrededor del núcleo en el que la probabilidad de encontrar un electrón es máxima.

Los números cuánticos son: 1._ “Principal o radial: Se relaciona con la magnitud del volumen ocupado por el orbital en el cual se localiza el electrón diferencial, se denomina n y adquiere valores enteros positivos: 1, 2, 3, 4, etc. (éstos son los niveles de energía principales).” (Garduño, 2016) 2._ Auxiliar, secundario, adicional o azimutal: Relacionado con la forma del orbital en el cual se localiza el electrón diferencial. Tiene cuatro formas, según su valor, representadas por las letras s, p, d y f. Puede adquirir valores que van desde 0 hasta n – 1. 3._ Magnético: Puede determinar el número y las posibilidades de orientación espacial de los orbitales factibles de ser ocupados por el electrón diferencial. Los valores para este número van desde –l, pasando por 0, hasta +l. 4._ “Espín: Se relaciona con la posibilidad de que un orbital, previamente ocupado por un electrón, acepte o no al electrón diferencial. Este número cuántico sólo puede adquirir dos valores: + ½ y - ½.” (Garduño, 2016)

Un salto cuántico se trata y se dirige, a esa característica que tiene el electrón de pasar de una órbita a otra órbita de manera instantánea. Recordamos al átomo, que está conformado por neutrones y protones localizados en el centro y el electrón que gira velozmente a una órbita estable. Para Ángeles Duran (2015) “Esa órbita estable es estable en tanto y cuanto no incorpore energía. Entonces ese salto se hace expansivo y su órbita va más allá. Se hace mucho más dinámico y potente. Si ese electrón pierde energía también da un brinco y un salto, sólo que lo hace hacia una órbita más pequeña y su velocidad se vuelve menos veloz que la que tenía.”

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Por lo tanto, si el electrón suma energía se vuelve dinámico. Si resta energía se vuelve mucho más apagado, se adormece, es más rígido y duro. Los números cuánticos sirven a su vez para entender la información que aporta la configuración electrónica que es la ubicación de los electrones en los orbitales de los diferentes niveles de energía. Fueron George Uhlenbeck y Sam Goudsmit quienes propusieron el número cuántico de spin, mientras que Sommerfeld propuso el número cuántico azimutal .

Cuadro 1

Pachas, L. (2014). Clasificación de números. [Cuadro 1]. Recuperado de cuanticsohttp://apuntesquimica.weeb ly.com/uploads/2/8/8/5/28855687/98 4482930.jpg

Fuentes de información Duran, A. (2015). Salto cuántico. Septiembre 15, 2019, de Manifestación del átomo Sitio web: https://www.manifestaciondelatomo.com/salto-cuantico/ Garduño, J. (2016). Los números cuánticos. Septiembre 15, 2019, de IPN Sitio web:https://www.aev.cgfie.ipn.mx/Materia_quimica/temas/tema2/subtema4/subtem a4.html Pachas, L. (2014). Nueros cuánticos. Septiembre 15, 2019, de Química Sitio web: http://apuntesquimica.weebly.com/nuacutemeros-cuaacutenticos.html

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Modelo Atómico de Sommerfeld Arnold Johannes Wilhelm Sommerfeld. Físico y matemático alemán que introdujo en el modelo atómico de Bohr las órbitas elípticas de los electrones para explicar la estructura fina del espectro, de lo que resultó un modelo perfeccionado conocido como modelo atómico de Sommerfeld.

“En 1916 da mejoras al modelo atómico de Bohr, ayudándose de la relatividad de Albert Einstein, teoría que había conocido al entrar como profesor en la Universidad de Munich, cuando aún la teoría de la relatividad no estaba aceptada.” (Méndez, 2010) El modelo atómico de Bohr, tenía algunas insuficiencias, ya que, aunque funcionaba perfectamente para el átomo de hidrógeno, no funcionaba de igual manera para dar explicación a los espectros realizados para otros átomos de otros elementos, donde se veía claramente que los electrones de un mismo nivel energético poseían diferentes energías. Según Pablo Forman (2016) “el electrón se podía explicar, diciendo que dentro de un mismo nivel de energía existían distintos subniveles energéticos, lo que hacía que hubiese diversas variaciones de energía, dentro de un mismo nivel teóricamente, Sommerfeld había encontrado que, en algunos átomos, las velocidades que experimentaban los electrones llegaban a ser cercanas a la de la luz, así que se dedicó a estudiar los electrones como relativistas.” Dentro de un mismo nivel energético (n) existen subniveles diferentes. No solo existen órbitas circulares sino también órbitas elípticas determinadas por el número cuántico azimutal (l) que toma valores desde 0 a n-1: l = 0 → forma el orbital s l = 1 → forma el orbital p Méndez, A. (2010). Modelo atómico de Sommerfeld. [Ilustración 1]. Recuperado de https://1.bp.blogspot.com/EsDI2YDlUVo/VY5paTRsLvI/AAAAAAAAW 9s/efne5UA6TjI/s640/Modelo%2BSomm erfield.jpg

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l = 2 → forma el orbital d l = 3 → forma el orbital f

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“El núcleo de los átomos no es permanece quieto, sino que ya sea electrón o núcleo, ambos realizan un movimiento entorno al centro de masas del sistema, que se encontrará cercano al núcleo debido a que posee una masa miles de veces mayor que la masa del electrón.” (Méndez, 2010) Para la explicación del Efecto Zeeman se observen varias líneas las que Jorge Alberto Chávez (2008) describe como “una transición de un nivel atómico a otro implica que cada una de esas líneas corresponde a la emisión de una onda electromagnética formada por fotones con un determinado valor de energía; es decir lo que se busca probar es que, al someter al átomo a un campo magnético, sus niveles energéticos se desdoblan, permitiendo así que haya mas de una transición entre un nivel y otro. Motivo por el cual no solo se observará una sola línea en el espectro emitido.”

Fuentes de información Chávez, J.A. (2008). Efecto Zeeman normal. Septiembre 15, 2019, de Física Sitio web: https://www.lawebdefisica.com/pages/zeeman/ Forman, P. (2016). Modelo atomico de sommerfeld. Septiembre 15, 2019, de Modelos atómicos Sitio web: https://modelosatomicos.com/modelo-atomico-desommerfeld/ Méndez, A . (2010). Modelo atómico de Sommerfeld. Septiembre 15, 2019, de Química Sitio web: https://quimica.laguia2000.com/general/modelo-atomico-desommerfeld

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