La disposición de los electrones alrededor del núcleo de un átomo se rige por un conjunto de reglas basadas en la mecánica cuántica. Aquí hay un desglose:
1. Números cuánticos:
* Número cuántico principal (n): Describe el nivel de energía del electrón. Más alto 'n' significa mayor energía. Puede ser cualquier entero positivo (1, 2, 3, ...), siendo 1 el estado fundamental.
* Momento angular o número cuántico azimutal (L): Describe la forma del orbital del electrón. Varía de 0 a N-1.
* L =0:S Orbital (esférico)
* L =1:P Orbital (con forma de pesa)
* L =2:D Orbital (formas más complejas)
* L =3:F orbital (incluso formas más complejas)
* Número cuántico magnético (ml): Describe la orientación del orbital en el espacio. Puede tomar valores de -l a +L, incluidos 0. Entonces, para L =1 (orbitales p), hay ml =-1, 0, +1, dando tres orbitales p orientados a lo largo de los ejes x, y y z.
* Número cuántico de giro (MS): Describe el momento angular intrínseco de un electrón, que se cuantifica y a menudo se visualiza como el "girador" de los electrón. Puede ser +1/2 o -1/2.
2. Principio de Aufbau:
* Los electrones llenan los orbitales en orden de aumentar la energía.
* El orden de llenado se basa en la regla diagonal (a veces llamada la regla de Madelung).
3. Principio de exclusión de Pauli:
* No hay dos electrones en un átomo puede tener el mismo conjunto de los cuatro números cuánticos.
* Esto significa que cada orbital puede contener un máximo de dos electrones, con giros opuestos.
4. Regla de Hund:
* Dentro de una subshell (por ejemplo, la subshell 2p), los electrones ocuparán individualmente cada orbital dentro de esa subshell antes de emparejarse.
* Esto maximiza el número de electrones no apareados y minimiza la repulsión de electrones-electrones.
5. Configuración electrónica:
La disposición de los electrones en un átomo se llama configuración electrónica. Está escrito en el formulario:
(n) l^(número de electrones en esa subshell)
Por ejemplo, la configuración electrónica de nitrógeno es 1S² 2S² 2p³.
Ejemplo:
Veamos la configuración electrónica de oxígeno (número atómico 8):
1. Aufbau Principio: Después de la regla diagonal, llenamos los orbitales en la Orden 1S, 2S, 2P.
2. Principio de exclusión de Pauli: Cada orbital puede contener un máximo de dos electrones con giros opuestos.
3. Regla de Hund: Dentro de la subshell 2p, colocamos un electrón en cada uno de los tres orbitales de 2p antes de combinar cualquier electrones.
Por lo tanto, la configuración electrónica de oxígeno es:1S² 2S² 2P⁴
nota: Estas reglas proporcionan un marco para comprender cómo se distribuyen electrones alrededor del núcleo. Sin embargo, el comportamiento de los electrones es complejo y la mecánica cuántica juega un papel importante en la explicación de su comportamiento.
