Tabla Periodica Y Su Relacion Con Los Numeros Cuanticos?

16.06.2023 0 Comments

Tabla Periodica Y Su Relacion Con Los Numeros Cuanticos

¿Qué relacion tiene los números cuánticos con la tabla periodica?

Los números cuánticos asociados con los electrones atómicos, y junto al principio de exclusión de Pauli, proporcionan la base para la construcción de las estructuras atómicas y las propiedades periódicas observadas.

¿Qué relación tiene la configuración electrónica con los números cuánticos?

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.

¿Qué significa cada uno de los números cuánticos?

Número cuántico principal – Según el modelo de Niels Bohr de los electrones atómicos, cada electrón gira alrededor del núcleo del átomo en un nivel de energía único, Utilizó un número entero para representar cada nivel de energía como \(n=1,2,3.\).

  • Este número entero se conoce como número cuántico principal.
  • El número que designa el nivel de energía principal que ocupa el electrón alrededor del núcleo se llama número cuántico principal.
  • Un valor menor de \(n\) indica el nivel de energía más cercano al núcleo, y un valor mayor de \(n\) indica el nivel de energía más alejado del núcleo.

Cada nivel de energía se designa con una letra: Por ejemplo:

El primer nivel de energía \(n=1\) se denomina \(K\).El segundo nivel de energía \(n=2\) se llama \(L\). El tercer nivel de energía \(n=3\) se llama \(M\).

Y, así, sucesivamente. Fig.2: Esta figura muestra el número cuántico principal utilizado para designar los principales niveles de energía alrededor del núcleo en el modelo de Bohr de un átomo. Pero, el número cuántico principal no basta para identificar a los electrones, porque más de un electrón puede ocupar el mismo nivel de energía alrededor del núcleo.

¿Qué son los números cuánticos y ejemplos?

– Número cuántico principal (n) Puede tomar los valores enteros positivos: n= 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Por ejemplo si tengo un elemento químico que su último nivel es el 3s, su número cuántico principal sería el 3. Si tengo un elemento químico en que su último nivel es el 1s, entonces su número cuántico principal sería 1.

¿Cómo se relaciona la configuración electrónica y la tabla periódica?

La configuración electrónica es una forma sistemática de representar la ubicación de los electrones en los niveles y subniveles de energía u orbitales atómicos. La información que se requiere para hacer una configuración electrónica proviene de la tabla periódica.

¿Qué elemento tiene configuración electrónica 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6?

¿Qué elemento es el que tiene la configuración electrónica 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d9? – 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 1 – La siguiente tabla contiene las configuraciones de todos los elementos que son excepciones a la regla, señalándose en rojo en qué parte de la configuración está la discrepancia entre la predicción de la regla de Madelung y los experimentos.

Z Elemento Diagonales Madelung Experimental
24 Cromo 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d4 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5
29 Cobre 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d9 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10
41 Niobio 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d3 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1 4d4
42 Molibdeno 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d4 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1 4d5
44 Rutenio 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d6 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1 4d7
45 Rodio 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d7 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1 4d8
46 Paladio 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d8 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 4d10
47 Plata 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d9 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1 4d10
57 Lantano 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f1 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 5d1
58 Cerio 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f2 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d105p6 6s2 4f1 5d1
64 Gadolinio 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f8 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f7 5d1
78 Platino 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d8 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s1 4f14 5d9
79 Oro 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d9 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s1 4f14 5d10
89 Actinio 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f1 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 6d1
90 Torio 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f2 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 6d2
91 Protactinio 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f3 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f2 6d1
92 Uranio 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f4 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f3 6d1
93 Neptunio 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f5 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f4 6d1
96 Curio 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f8 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f7 6d1
103 Laurencio 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d1 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 7p1
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¿Cuál es el primer número cuántico?

Objetivos de aprendizaje –

  • Explique qué son los espectros.
  • Aprende los números cuánticos que se asignan a los electrones.

Hay dos formas fundamentales de generar luz: o calentar un objeto hasta que esté tan caliente que brilla, o pasar una corriente eléctrica a través de una muestra de materia (generalmente un gas). Las luces incandescentes y fluorescentes generan luz a través de estos dos métodos, respectivamente.

Un objeto caliente emite un continuo de luz. Esto lo notamos cuando la porción visible del espectro electromagnético pasa a través de un prisma: el prisma separa la luz en sus colores constituyentes, y todos los colores están presentes en un arco iris continuo (Figura \(\PageIndex \) – Prismas y Luz).

Esta imagen es conocida como espectro continuo, Sin embargo, cuando la electricidad pasa a través de un gas y se emite luz y esta luz pasa a través de un prisma, solo vemos ciertas líneas de luz en la imagen (Figura \(\PageIndex \) ). Esta imagen se llama espectro de líneas. Figura \(\PageIndex \) : Prismas y Luz. (a) Un objeto resplandeciente desprende un arcoíris lleno de colores, los cuales solo se notan cuando la luz pasa a través de un prisma para hacer un espectro continuo. b) Sin embargo, cuando la electricidad pasa a través de un gas, sólo se emiten ciertos colores de luz.

Aquí están los colores de la luz en el espectro de líneas de Hg. ¿Por qué la luz emitida por un gas excitado eléctricamente tiene solo ciertos colores, mientras que la luz emitida por objetos calientes tiene un espectro continuo? Durante mucho tiempo, no estuvo bien explicado. Particularmente simple fue el espectro del gas hidrógeno, que podría describirse fácilmente mediante una ecuación; ningún otro elemento tiene un espectro que sea tan predecible (Figura \(\PageIndex \) – Espectro de Hidrógeno).

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Científicos de finales del siglo XIX encontraron que las posiciones de las líneas obedecían un patrón dado por la ecuación \ donde n = 3, 4, 5, 6, etc. Sin embargo, no pudieron explicar por qué esto era así. Figura \(\PageIndex \) : Espectro de Hidrógeno. El espectro de hidrógeno era particularmente simple y podría predecirse mediante una simple expresión matemática. En 1913, el científico danés Niels Bohr sugirió una razón por la que el espectro de átomos de hidrógeno se veía de esta manera.

  1. Sugirió que el electrón en un átomo de hidrógeno no podía tener ninguna energía aleatoria, teniendo sólo ciertos valores fijos de energía que estaban indexados por el número n (el mismo n en la ecuación anterior y ahora llamado número cuántico ).
  2. Las cantidades que tienen ciertos valores específicos son valores cuantificados,

Bohr sugirió que la energía del electrón en hidrógeno se cuantificó porque se encontraba en una órbita específica. Debido a que las energías del electrón solo pueden tener ciertos valores, los cambios en las energías solo pueden tener ciertos valores (algo similar a una escalera, no solo los escalones de escalera se establecen a alturas específicas, sino que la altura entre escalones es fija). Figura \(\PageIndex \) : Modelo de Bohr del Átomo de Hidrógeno. La descripción de Bohr del átomo de hidrógeno tenía órbitas específicas para el electrón, que había cuantificado las energías. Las ideas de Bohr fueron útiles, pero solo se aplicaban al átomo de hidrógeno.

Sin embargo, investigadores posteriores generalizaron las ideas de Bohr en una nueva teoría llamada mecánica cuántica, que explica el comportamiento de los electrones como si estuvieran actuando como una onda, no como partículas. La mecánica cuántica predice dos cosas principales: energías cuantificadas para electrones de todos los átomos (no solo hidrógeno) y una organización de electrones dentro de los átomos.

Ya no se piensa que los electrones estén distribuidos aleatoriamente alrededor de un núcleo o restringidos a ciertas órbitas (en ese sentido, Bohr estaba equivocado). En cambio, los electrones se recogen en grupos y subgrupos que explican mucho sobre el comportamiento químico del átomo.

  1. En el modelo cuántico-mecánico de un átomo, el estado de un electrón es descrito por cuatro números cuánticos, no solo el predicho por Bohr.
  2. El primer número cuántico se llama el número cuántico principal (n).
  3. El número cuántico principal determina en gran medida la energía de un electrón.
  4. Se dice que los electrones en el mismo átomo que tienen el mismo número cuántico principal ocupan una capa de electrones del átomo.

El número cuántico principal puede ser cualquier entero positivo distinto de cero: 1, 2, 3, 4,. Dentro de una concha, puede haber múltiples valores posibles del siguiente número cuántico, el número cuántico de momento angular ( l ), El número cuántico de l tiene un efecto menor sobre la energía del electrón, pero también afecta la distribución espacial del electrón en el espacio tridimensional, es decir, la forma de la distribución de un electrón en el espacio.

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Mesa con dos columnas y cuatro filas. La primera columna (izquierda) está etiquetada como “Si n es igual” y la segunda columna (derecha) está etiquetada como “l puede ser”. Debajo de las columnas en las filas hay valores diferentes. Todas las filas tienen valores numéricos.

Si n es igual l puede ser
1
2 0 o 1
3 0, 1 o 2
4 0, 1, 2 o 3

y así sucesivamente. Se dice que los electrones dentro de una concha que tienen el mismo valor de l ocupan una subcapa en el átomo. Comúnmente, en lugar de referirse al valor numérico de l, una letra representa el valor de l (para ayudar a distinguirlo del número cuántico principal):

Mesa con dos columnas y cuatro filas. La primera columna (izquierda) está etiquetada como “Si l es igual” y la segunda columna (derecha) está etiquetada como “La letra es”. Las filas debajo de la columna izquierda son números y las filas debajo de la columna derecha son letras.

Si l es igual La letra es
s
1 p
2 d
3 f

El siguiente número cuántico se llama el número cuántico magnético ( m l ), Para cualquier valor de l, hay 2l + 1 valores posibles de m l, que van de −l a l: \ o \ A continuación se enumeran explícitamente los posibles valores de m l para los posibles valores de l:

Mesa con dos columnas y cuatro filas. La primera columna (izquierda) está etiquetada como “Si l es igual” y la segunda columna (derecha) está etiquetada como “Los valores de ml pueden ser”. Las filas debajo de la columna izquierda son números positivos y las filas debajo de la columna derecha son números negativos.

Si l es igual Los valores de m l pueden ser
1 −1, 0 o 1
2 −2, −1, 0, 1 o 2
3 −3, −2, −1, 0, 1, 2 o 3

El valor particular de m l dicta la orientación de la distribución de un electrón en el espacio. Cuando l es cero, m l puede ser solo cero, por lo que solo hay una orientación posible. Cuando l es 1, hay tres orientaciones posibles para la distribución de un electrón.

  1. Cuando l es 2, hay cinco posibles orientaciones de distribución de electrones.
  2. Esto sigue y sigue para otros valores de l, pero no necesitamos considerar ningún valor más alto de l aquí.
  3. Cada valor de m l designa un cierto orbital.
  4. Así, sólo hay una órbita cuando l es cero, tres orbitales cuando l es 1, cinco orbitales cuando l es 2, y así sucesivamente.

El número cuántico de m l no tiene ningún efecto sobre la energía de un electrón a menos que los electrones estén sujetos a un campo magnético, de ahí su nombre. El número cuántico de l dicta la forma general de la distribución de electrones en el espacio (Figura \(\PageIndex \) – Orbitales Electrónicos).

  • Cualquier s orbital es esféricamente simétrico (Figura \(\PageIndex \) – Orbitales Electrónicos), y solo hay un orbital en cualquier subshell s.
  • Cualquier orbital p tiene una forma de mancuerna de dos lóbulos (Figura \(\PageIndex \) – Orbitales Electrónicos); debido a que hay tres de ellos, normalmente los representamos apuntando a lo largo de los ejes x, y y z del espacio cartesiano.

Los orbitales d son rosetas de cuatro lóbulos (Figura \(\PageIndex \) – Orbitales Electrónicos) y están orientados de manera diferente en el espacio (el etiquetado d z 2 tiene dos lóbulos y un toro en lugar de cuatro lóbulos, pero es equivalente a los otros orbitales). Figura \(\PageIndex \) : Orbitales Electron. (a) El orbital solitario es de distribución esférica. b) Los orbitales de tres p tienen forma de mancuernas, y cada uno apunta en una dirección diferente. c) Los orbitales de cinco d tienen forma de roseta, a excepción de los d z 2 orbital, que es una combinación de “mancuerna + toro”.

Todos ellos están orientados en diferentes direcciones. El número cuántico final es el número cuántico de espín ( m s ). Los electrones y otras partículas subatómicas se comportan como si estuvieran girando (no podemos decir si realmente lo son, pero se comportan como si lo fueran). Los electrones mismos tienen dos posibles estados de espín, y debido a las matemáticas, se les asignan los números cuánticos +1/2 y −1/2.

Estas son las únicas dos opciones posibles para el número cuántico de espín de un electrón.