SEMANA 4 NUMEROS_CUANTICOS

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NUMEROS CUANTICOS Y CONFIGURACION ELECTRONICA
FACULTAD DE INGENIERÍA 
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL
QUIMICA
Dr. Abel Inga Díaz
NÚMEROS CUÁNTICOS
El modelo atómico de Bohr introdujo un sólo número cuántico (n) para describir una órbita. 
Sin embargo, la mecánica cuántica, requiere de 3 números cuánticos para describir al orbital (n, l, ml):
NÚMERO CUÁNTICO PRINCIPAL (n):
Representa al nivel de energía y su valor es un número entero positivo (1, 2, 3, ....)
Se le asocia a la idea física del volumen del orbital.
n = 1, 2, 3, 4, .......
NÚMERO CUÁNTICO SECUNDARIO O AZIMUTAL (l):
Identifica al subnivel de energía del electrón y se le asocia a la forma del orbital.
Sus valores dependen del número cuántico principal (n), es decir, sus valores son todos los enteros entre 0 y (n – 1), incluyendo al 0.
	Tipo de orbital	Valor l	Nº orbitales	Nº e-
	s	0	1	2
	p	1	3	6
	d	2	5	10
	f	3	7	14
NÚMERO CUÁNTICO MAGNÉTICO (m o ml):
Describe las orientaciones espaciales de los orbitales.
Sus valores son todos los enteros entre -1 y +1, incluyendo el 0.
Valor de m según el ingreso del último electrón al orbital. (2l+1)
NÚMERO CUÁNTICO DE SPIN (s o ms)
Informa el sentido del giro del electrón en un orbital.
Indica si el orbital donde ingreso el último electrón está completo o incompleto.
Su valor es +1/2 o -1/2
En una configuración electrónica, un electrón puede ser representado simbólicamente por:
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
Corresponde a la ubicación de los electrones en los orbitales de los diferentes niveles de energía.
Configuración electrónica y principios que la regulan
1. Principio de Construcción
Principio de establece que los electrones irán ocupando los niveles de más baja energía.
Principio de exclusión de Pauling
Establece que no pueden haber 2 electrones 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
REGLA DE HUND
Ejercicios
FACULTAD DE INGENIERÍA 
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL
QUIMICA
Dr. Abel Inga Díaz
Principio de máxima multiplicidad: Regla de Hund
Establece que para orbitales de igual energía, la distribución más estable de los electrones, es aquella que tenga mayor número de espines paralelos, es decir, electrones desapareados. Esto significa que 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.
Configuraciones electrónicas
Conocer el número de electrones del átomo (Z = p = e).
Ubicar los electrones en cada uno de los niveles de energía, comenzando desde el nivel más cercano al núcleo.
Respetar la capacidad máxima de cada subnivel (orbital s = 2e, p =6e, d = 10e y f = 14e).
Verificar que la suma de los superíndices sea igual al número de electrones del átomo.
11Na
Configuración electrónica para 11 electrones
1s22s2	2p63s1
Números cuánticos n = 3	l = 0	m = 0
Notación global
Notación global externa
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) 3s1
Configuración	de	iones
Cationes: Átomos que pierden electrones
Aniones: Átomos que ganan electrones.
11Na+
16S2-
1s2	2s2	2p6
(10Ne) 3s23p6
10 e-
18 e-
Escribir, por orden de energía de los orbitales, las configuraciones electrónicas de los elementos: sodio (Z = 11), argón (Z = 18), carbono (Z = 6) y hierro (Z = 26) ¿Cuáles de ellos son metales de transición? 
2. Escribir, por orden de energía de los orbitales, las configuraciones electrónicas de los elementos: litio (Z = 3), manganeso (Z = 25), aluminio (Z = 13) y titanio (Z = 22). ¿Cuáles de ellos son elementos representativos? 
3. Escribir, por orden de energía de los orbitales, las configuraciones electrónicas de los elementos: berilio (Z = 4), magnesio (Z = 12), calcio (Z = 20) y bario (Z = 56) y razona a qué grupo pertenecen.
Todos ellos son elementos que pertenecen al grupo IIA del sistema periódico, pues todos ellos tienen 2 electrones de valencia, siendo su configuración más externa: ns2. Éste es el grupo de los llamados alcalino-térreos.
4. Escribir, por orden de energía de los orbitales, las configuraciones electrónicas de los elementos: flúor (Z = 9), cloro (Z = 17), bromo (Z = 35) y yodo (Z = 53) y razona a qué grupo pertenecen. 
Todos ellos son elementos que pertenecen al grupo VIIA del sistema periódico, pues todos ellos tienen 7 electrones de valencia, siendo su configuración más externa: ns2 np5. Este es el grupo de los llamados halógenos.
5. Un átomo posee 19 protones, 20 neutrones y 19 electrones. ¿Cuál de los siguientes átomos es su isótono?
6. Para un átomo de número másico A = 100, podemos establecer que. 
	a) Tiene 100 neutrones. 
	b) Tiene 100 protones. 
	c) Tiene 50 protones. 
	d) La suma de p + e =100. Átomos Del mismo elemento (igual Z), (distinto A). 
	e) La suma de p + n =100.
El cloro está formado en la naturaleza dos isótopos ,uno con masa atómica 35 u con abundancia del 76 %, y el otro con masa atómica 37 u con abundancia isotópica del 24 %.¿Cuál es la masa atómica del cloro?
El Silicio está formado por un 93% del isótopo de masa atómica 28 u, un 4 % del isótopo de masa atómica 29 u, y el resto, por el isótopo de masa atómica 30 u. calcula la masa atómica media del silicio.
La plata tiene una masa atómica de 107,87 u. Sabiendo que esta formada por 2 isótopos de masas atómicas 107 y 109 u respectivamente. Calcular la abundancia de cada isótopo en la naturaleza
Son posibles las siguientes combinaciones de números cuánticos? (2,2,0, +½); (2,1,-2, -½); (3,2,0, 0); (4,3,-1, +½)
 
(2, 2, 0, +½): No, porque los valores de l pueden ser desde 0 hasta (n-1), luego podría ser tanto 0 como 1 pero no podría ser 2 como en este caso.
 
(2, 1,-2, -½): No, porque los valores de m pueden ser desde –l hasta +l, luego podría ser tanto -1, 0, +1 pero no -2 como en este caso.
(3, 2, 0, 0): No, porque los valores de s solo pueden ser +½ o -½.
(4, 3,-1,+½): Si, esta combinación es posible según las reglas que hemos dado anteriormente, luego es correcto y define un orbital tipo 4f y al electrón que alberga en su interior.
Dadas las siguientes configuraciones electrónicas, indica si son correctas o incorrectas, así como el principio que incumplen en el caso de ser incorrectas.
a) 1s2 2s2 2p6 3s1	b) 1s2 2s2 2p6 5s1	c) 1s2 2s3	d) 1s2 2s2 2px22py02pz0
12s2 s2 2p6 3s1 → Correcta. Estado fundamental (sigue el orden del diagrama de Möeller).
 
1s2 2s2 2p6 5s1 → Correcta. Estado excitado (sigue siendo el mismo elemento que antes, sin embargo, un electrón adquiere suficiente energía como para saltar de capa, estado excitado).
 
1s2 2s3→ Incorrecta. Incumple el principio de exclusión de Pauli. La forma correcta sería à 1s2 2s2 2p1
 
1s2 2s2 2px22py02pz0 → Incorrecta. Incumple el principio de máxima multiplicidad de Hund. La forma correcta sería à 1s2 2s2 2px1 2py1 2pz0
Escribe la configuración electrónica del 78Pt2+. ¿Cuáles son los electrones de interés en química?