QUIMICA S02 s1 - Material

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Los números cuánticos y 
la distribución electrónica
Química General
Al finalizar la sesión de aprendizaje el
estudiante reconoce el significado de los
números cuánticos, aplicando los principios
de la distribución electrónica.
Logro de aprendizaje
Datos/Observaciones
Recordemos y repasemos…
Relaciona
Relaciona las 
imágenes mostradas
con el tema trabajado
en la clase anterior.
Datos/Observaciones
Resuelve el siguiente ejercicio:
Si ya recordaste conceptos…
¿Cuántos neutrones tiene el átomo 65A que es isobaro de
otro átomo 50B y éste último a su vez, es isótono con otro
átomo que tiene 33 neutrones y 28 protones?
Datos/Observaciones
Si ya recordaste conceptos…
65A isobaro 50B  Igual número de masa.
50B isótono 28X33  Igual cantidad de neutrones.
Datos:
Por tanto:
Para B:
Al ser 50B isótono 28X33  Cantidad de neutrones en ambos = 33
El número másico es la suma de: protones (50) + Neutrones (33) = 83
Por tanto para A:
Al ser A isobaro con B, tendría 83 de número másico también.
Para hallar neutrones de A:
El total de su masa (83) – La cantidad de protones (65) = 18 (neutrones)
Datos/Observaciones
 Introducción.
 Orbitales atómicos.
 Números Cuánticos.
 Número principal (n).
 Número secundario (l).
 Número magnético (m).
 Número del spin (s).
 Configuración Electrónica
 Principios que regulan la 
Configuración Electrónica.
 Configuración abreviada.
 Anomalías en la configuración: d4 y d9
Contenido
Datos/Observaciones
Teoría atómica moderna
https://www.areaciencias.com/quimica/modelos-atomicos.html
https://loff.it/society/efemerides/niels-bohr-el-cientifico-que-descubrio-la-naturaleza-dual-del-
electron-255830/
Orbital Atómico
Los números cuánticos se utilizan para
describir orbítales atómicos y para
identificar los electrones que se ubican
enellos.
Región espacial alrededor del núcleo
atómico donde hay mayor probabilidad
de encontrar un electrón.
Cada orbital está definido por números
cuánticos, que determinan: Tamaño,
forma y orientación del orbital.
Datos/Observaciones
Formas de Orbitales (s y p)
http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:Orbitales_p.png
http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:Orbital_s.png
Datos/Observaciones
Formas de Orbitales (d y f)
Datos/Observaciones
Observa la animación…
En la imagen aparece un 
átomo de helio donde se 
representan los protones, 
neutrones y electrones. 
Los electrones se 
encuentran en el orbital 1s 
representado por el área 
sombreada.
Datos/Observaciones
Entonces, ¿cómo ubicamos al electrón?
Analicemos algunas analogías
Usando números vamos a identificar: El tamaño de tu casa (n), la forma de tu 
casa (l) y la orientación de tu casa (ml)
http://www.cienciaonline.com/2012/12/11/analogias-cotidianas-para-los-numeros-cuanticos/
Analogía del número cuántico “n” Analogía del número cuántico “l” Analogía del número cuántico “ml”
Datos/Observaciones
Números cuánticos 
Para determinar la posición probable de un 
electrón en un átomo dependemos de una 
función de onda u orbital.
n l m s
Representa 
un nivel de 
energía.
Indica la forma 
de los orbitales.
Indica la orientación 
espacial de los orbitales. 
Indica el 
sentido de 
rotación del 
electrón.
Por Tanto…
Número cuántico principal (n):
• Describe el nivel de energía principal ocupado por el electrón.
• Puede ser un entero positivo (n = 1, 2, 3,…)
• A medida que n aumenta:
Mayor es el tamaño del orbital
Mayor tiempo el electrón estará distante del núcleo.
Mayor es la energía del electrón.
Menor es la atracción del electrón hacia el núcleo.
n = 1 ; 2 ; 3 ; 4 ; 5 ……… ∞
Mayor distancia ‹—› mayor energía ‹—›menor estabilidad
El número cuántico del momento angular (l), relacionado con
la forma del orbital, puede tomar valores enteros de 0 hasta n
- 1.
l = 0 designa un subnivel s
l = 1 designa un subnivel p
l = 2 designa un subnivel d
l = 3 designa un subnivel f
Para un orbital con n = 3, el número cuántico del momento angular (l)
puede ser 0, 1, o 2..
Cada subnivel
se designa con 
una letra:
Número cuántico Secundario (l):
El número cuántico magnético (ml) indica la
orientación espacial del orbital y puede tomar valores
enteros desde
-l hasta +l (incluyendo el cero) determinados por el
número cuántico del momento angular.
Cuando l = 0, ml = 0
Cuando l = 1, ml = -1, 0, +1 
Cuando l = 2, ml = -2, -1, 0, +1, +2 
Número cuántico Magnético (m):
Datos/Observaciones
La siguiente figura presenta la jerarquía de los 
números cuánticos para los orbitales atómicos.
Datos/Observaciones
+½ – ½
Número cuántico del Spin (S):
Ejercicio: 
Indique cuál(es) de los siguientes conjuntos de 
números cuánticos están permitidos:
n = 1; l = 1, ml = 0; ms = +½
n = 3; l = 1, ml = -2; ms = -½
n = 2; l = 0, ml = 0; ms = 1
n = 2; l = 1, ml = 0; ms = +½
Ejercicio: 
Indique cuál(es) de los siguientes conjuntos de 
números cuánticos están permitidos:
n = 1; l = 1, ml = 0; ms = +½
n = 3; l = 1, ml = -2; ms = -½
n = 2; l = 0, ml = 0; ms = 1
n = 2; l = 1, ml = 0; ms = +½
No permitido; 
l solo puede ser cero (0) cuando n = 1
No permitido; 
ml solo puede ser -1, 0, +1 cuando l = 1
No permitido; 
ms solo puede ser -½ ó +½
Permitido
Datos/Observaciones
Lo ponemos en práctica…
Calcula los cuatro números cuánticos del último electrón en: 4d6
Continuación…
Calcula los cuatro números cuánticos del último electrón en: 4d6
Continuación…
Calcula los cuatro números cuánticos del último electrón en: 4d6
Continuación…
Calcula los cuatro números cuánticos del último electrón en: 4d6
Los números cuánticos para el último 
electrón en este ejemplo serían:
n = 3 l = 1 m = -1 s = +1/2
3p1
Indica la cantidad de electrones 
existentes en un tipo de orbital
Indica el número 
cuántico secundario (l)
Indica el número 
cuántico principal (n)
CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA: Es la distribución ordenada de
electrones en cada nivel y subnivel energético. O bien, la distribución de
electrones en los orbitales de un átomo.
Distribución Electrónica
Diagrama de Moeller o 
Regla del Serrucho
http://www.google.com.pe/url?sa=i&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAgQjRw4HA&url=http://unidad111111111.blogspot.com/2013/06/153-principio-de-maxima-multiplicidad.html&ei=KXZ3VInlE4ShNtCKgOgN&psig=AFQjCNFprM61lXzN0ExserNxNbpwCu1taw&ust=1417201577436280
Datos/Observaciones
Principios que la regulan la 
configuración electrónica
 Principio de establece que 
los electrones irán ocupando 
los niveles de más baja 
energía.
1. Principio de Construcción
https://www.youtube.com/watch?v=STo7ZIWsMbA
http://www.youtube.com/watch?v=STo7ZIWsMbA
Datos/Observaciones
2. Principio de exclusión de Pauli.
 Establece que no pueden 
haber 2 electrones de un 
mismo átomo con los cuatro 
números cuánticos iguales. 
Primer electrón
n= 1 l= 0 m= 0 s= +1/2
Segundo electrón
n= 1 l= 0 m= 0 s= -1/2
Principios que la regulan la 
configuración electrónica
Datos/Observaciones
3. Principio de máxima multiplicidad: Regla de Hund
Para orbitales de igual energía, la distribución más estable de los electrones, es
la que tenga mayor número de espines paralelos, es decir, electrones
desapareados.
Los electrones se ubican uno en uno (con el mismo espin) en cada orbital y
luego se completan con el segundo electrón con espin opuesto.
Principios que la regulan la 
configuración electrónica
Datos/Observaciones
11Na
Configuración electrónica (C.E):
1s2 2s2 2p6 3s1
Números cuánticos del último electrón de la C.E.
n = 3  = 0 m = 0
Ejemplo de representación
Datos/Observaciones
Configuración Abreviada
 Es más compacta que la anterior.
 Se remplaza parte de la configuración electrónica, por el símbolo 
del gas noble de Z inmediatamente anterior al elemento.
 Gases nobles: 2He; 10Ne; 18Ar; 36Kr; 54Xe; 86Rn.
1s2 2s2 2p6 3 s 1
(10Ne) 3s
1
Datos/Observaciones
https://www.youtube.com/watch?v=81tfT0H3PHIÁtomos que presenta anomalías 
en la configuración electrónica
Con el cromo (Cr Z = 24) 
Configuración incorrecta [Ar] 3d4 4s2
Configuración correcta [Ar] 3d5 4s1
Con el cobre (Cu Z = 29) 
Configuración incorrecta [Ar] 3d9 4s2
Configuración correcta [Ar] 3d10 4s1
Datos/Observaciones
Si el último penúltimo electrón de la configuración
electrónica de un elemento tiene los números cuánticos 3, 2,
0, +1/2 respectivamente (n, l, m, s) Calcule el número
atómico del elemento, detallando el método usado y halle el
número másico si tiene un total de 25 neutrones.
Ejercicio de cierre 1
Datos/Observaciones
El anión trivalente de un elemento presenta los
siguientes números cuánticos para el último electrón
de su configuración electrónica: n=3, l=1, m=-1 y s=-
1/2. Plantee dicha configuración.
Ejercicio de cierre 2
Tabla Periódica Moderna
Lo que se viene en la siguiente sesión!!!
Es el ordenamiento de los elementos químicos de forma creciente según su número 
atómico (Z), es decir según la cantidad de protones del núcleo de un átomo.
Clasifica, organiza y 
distribuye los distintos 
elementos químicos 
conforme a sus propiedades 
y características; su función 
principal es establecer un 
orden específico agrupando 
elementos.
GRACIAS
Lo que hemos aprendido hoy…
1. Los orbitales son regiones alrededor del núcleo de un átomo donde está la mayor
probabilidad de encontrar a los electrones.
2. Todo elemento químico tiene cuatro números cuánticos que lo caracteriza (n, l, m, s) y
se utilizan para describir orbitales atómicos e identificar a los electrones que se ubican
en ellos, permitiendo determinar su posición probable.
3. La distribución de los electrones de un átomo en los niveles y subniveles de energía
(orbitales) se da a través de la configuración electrónica.
4. El diagrama de Moeller o Regla del Serrucho se utiliza para recordar el orden de
llenado de los orbitales atómicos. Es, simplemente, una regla nemotécnica.
5. Para el llenado de electrones se debe tener en cuenta los principios que lo regulan,
como el Principio de Construcción, Principio de exclusión de Pauli y el principio de
máxima multiplicidad.