Describir los estados de electrones en átomos puede ser un asunto complicado. Al igual que si el idioma inglés no tuviera palabras para describir orientaciones como "horizontal" o "vertical" o "redonda" o "cuadrada", la falta de terminología generaría muchos malentendidos. Los físicos también necesitan términos para describir el tamaño, la forma y la orientación de los orbitales de electrones en un átomo. Pero en lugar de usar palabras, usan números llamados números cuánticos. Cada uno de estos números corresponde a un atributo diferente del orbital, que permite a los físicos identificar el orbital exacto del que quieren hablar. También están relacionados con el número total de electrones que un átomo puede contener si este orbital es su capa externa o valencia.
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Determine la cantidad de electrones que utilizan números cuánticos contando primero el número de electrones en cada orbital completo (según el último valor totalmente ocupado del quantum principal) número), luego sumar los electrones para las subcapas completas del valor dado del número cuántico principal y luego agregar dos electrones para cada posible número cuántico magnético para la última subcapa.
Cuenta los orbitales completos
Reste 1 del primer, o principio, número cuántico. Como los orbitales deben completarse en orden, esto le indica la cantidad de orbitales que ya deben estar llenos. Por ejemplo, un átomo con los números cuánticos 4, 1, 0 tiene un número cuántico principal de 4. Esto significa que 3 orbitales ya están llenos.
Agregue los electrones para cada orbital completo
Agregue la cantidad máxima de electrones que puede contener cada orbital completo. Registre este número para un uso posterior. Por ejemplo, el primer orbital puede contener dos electrones; el segundo, ocho; y el tercero, 18. Por lo tanto, los tres orbitales combinados pueden contener 28 electrones.
Identificar la subescala indicada por el número cuántico angular
identificar la subcadena representada por el segundo número angular o cuántico . Los números del 0 al 3 representan las subcapas "s", "p", "d" y "f", respectivamente. Por ejemplo, 1 identifica una subcapa "p".
Agrega los electrones de las subcapas completas
Agregue la cantidad máxima de electrones que puede contener cada subshell anterior. Por ejemplo, si el número cuántico indica una subshell "p" (como en el ejemplo), agregue los electrones en la subcasela "s" (2). Sin embargo, si su número cuántico angular era "d", necesitaría agregar los electrones contenidos en las subcapas "s" y "p".
Agregar los electrones de las subcapas completas a los de los orbitales completos
Agregue este número a los electrones contenidos en los orbitales inferiores. Por ejemplo, 28 + 2 = 30.
Encuentre los vales legítimos para el número cuántico magnético
Determine cuántas orientaciones de la subcapa final son posibles determinando el rango de valores legítimos para el tercero , o magnético, número cuántico. Si el número cuántico angular es igual a "l", el número cuántico magnético puede ser cualquier número entre "l" y "-l," inclusive. Por ejemplo, cuando el número cuántico angular es 1, el número cuántico magnético puede ser 1, 0 o -1.
Cuente el número de orientaciones posibles de la subcapa
Cuente el número de posibles orientaciones de la subcadena hasta e incluyendo el que está indicado por el número cuántico magnético. Comience con el número más bajo. Por ejemplo, 0 representa la segunda orientación posible para el subnivel.
Agregue dos electrones por posible orientación a la suma anterior
Agregue dos electrones para cada una de las orientaciones a la suma de electrones anterior. Este es el número total de electrones que un átomo puede contener a través de este orbital. Por ejemplo, dado que 30 + 2 + 2 = 34, un átomo con un caparazón de valencia descrito por los números 4, 1, 0 tiene un máximo de 34 electrones.
