6. Mecánica cuántica

El electrón tiene comportamiento dual: se comporta como partícula y como onda

• 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

Los 4 números cuánticos

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

Número cuántico principal (n)

Número de orbitales presentes Número total de orbitales (n2)

Número máximo de electrones (2n2)

Átomo de hidrógeno

… en los demás átomos la distribución de los orbitales varía

• 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

¿Cómo se acomodan los electrones en los orbitales?

Gas noble Capa llena.

• 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

Todos los miembros del grupo de metales alcalinos (1A) tienen un solo electrón de valencia s, los del grupo (2A) tienen dos.

• 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.

15 © 2014 Pearson Educación. Derechos reservados.

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.

16 © 2014 Pearson Educación. Derechos reservados.

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.

Importancia• Resonancia magnética nuclear• Identificación de forma de moléculas• Identificación de sustancias