5. Mecánica cuántica Las reglas de relación entre números cuánticos nos indican los grupos de valores permitidos. Estos grupos, junto con el tipo de orbital , el número de cada orbital y el número máximo de electrones que puede alojar cada uno, vienen ref lejados en la siguiente tabla : 14 Para un átomo en su estado fundamental, razona sobre la veracidad o falsedad de las siguientes afirmaciones: a) El número máximo de electrones con número cuántico n = 3 es 6. b) En el subnivel 2p solo puede haber 2 electrones. c) Si en los orbitales 3d se sitúan 6 electrones, no habrá ninguno desapareado. 15 Dados los siguientes grupos de valores de números cuánticos, indica cuáles son posibles y cuáles no. a) (3, 2, -2, +1/2) b) (4, 0, 1, +1/2) c) (2, 2, -1, -1/2) d) (2, -1, 0, 0) 16 Escribe el valor de los números cuánticos n, l y ml para los orbitales del subnivel 5d. Indica, de forma razonada, el número máximo de electrones que pueden ocupar el citado subnivel. A C T I V I D A D E S E J E M P LO S R E S U E LTO S 1 4 y 1 5 14. Indica el máximo número de electrones de un átomo que pueden tener los siguientes números cuánticos, asigna los restantes y especifica los orbitales en los que pueden encontrarse los electrones. a) n = 2; ms = +1/2. b) n = 3; l = 2. c) n = 4; l = 3; ml = -2. a) P ara el nivel n = 2 el número máximo de electrones es 8. En este caso solo nos quedamos con aquellos que tengan ms = +1/2. La respuesta es 4 electrones. Los números cuánticos con sus orbitales correspondientes son: n = 2, l = 0, ml = 0, ms = +1/2; orbital 2s. n = 2, l = 1, ml = -1, ms = +1/2; orbital 2px. n = 2, l = 1, ml = 0, ms = +1/2; orbital 2py. n = 2, l = 1, ml = 1, ms = +1/2; orbital 2pz. b) P ara el nivel n = 3 y l = 2, que son los orbitales d, el número máximo de electrones es 10. Los números cuánticos con sus orbitales correspondientes son: n = 3, l = 2, ml = -2, ms = -1/2 o +1/2; orbital 3d n = 3, l = 2, ml = -1, ms = -1/2 o +1/2; orbital 3d n = 3, l = 2, ml = 0, ms = -1/2 o +1/2; orbital 3d n = 3, l = 2, ml = 1, ms = -1/2 o +1/2; orbital 3d n = 3, l = 2, ml = 2, ms = -1/2 o +1/2; orbital 3d c) P ara el caso n = 4, l = 3 y ml = -2, se trata de uno de los orbitales f. El número máximo de electrones es 2, uno con espín +1/2 y otro -1/2. Los números cuánticos con sus orbitales correspondientes son: n = 4, l = 3, ml = -2, ms = -1/2; orbital 4f n = 4, l = 3, ml = -2, ms = +1/2; orbital 4f 15. Indica, justificando la respuesta, cuáles de las siguientes combinaciones de números cuánticos son imposibles para un electrón en un átomo. a) (4, 3, 2, 1) b) (4, 2, -2, +1/2) c) (1, 0, 0, 0) Los valores aceptados son n = 1, 2, 3…; l = 0, 1…, (n - 1); ml = -l…, 0…, l; ms = -1/2 y 1/2. Por tanto: a) No es posible porque ms no puede ser 1. b) Sí es posible. c) No es posible porque ms no puede ser 0. n l Tipo de orbital m ms Número de orbitales Número máximo de electrones (2 n2) 1 0 1s -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3 -1/2 o +1/2 1 2 2 0 2s -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3 -1/2 o +1/2 1 2 1 2p -3, -2,-1, 0, 1 2, 3 -1/2 o +1/2 3 6 3 0 3s -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3 -1/2 o +1/2 1 2 1 3p -3, -2,-1, 0, 1 2, 3 -1/2 o +1/2 3 6 2 3d -3,-2, -1, 0, 1, 2 3 -1/2 o +1/2 5 10 4 0 4s -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3 -1/2 o +1/2 1 2 1 4p -3, -2,-1, 0, 1 2, 3 -1/2 o +1/2 3 6 2 4d -3,-2, -1, 0, 1, 2 3 -1/2 o +1/2 5 10 3 4f -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3 -1/2 o +1/2 7 14 26
RkJQdWJsaXNoZXIy