Los orbitales de electrones y los niveles de energía están íntimamente conectados. Aquí está como:
1. Orbitales de electrones:
* Definición: Un orbital de electrones es una región tridimensional alrededor del núcleo de un átomo donde existe una alta probabilidad de encontrar un electrón.
* forma: Los orbitales tienen formas específicas, descritas por sus números cuánticos (N, L, ML). Estas formas incluyen esferas (orbitales S), pesas (orbitales P) y formas más complejas (orbitales D y F).
* No son rutas físicas: Los orbitales no se definen como rutas fijas para que los electrones viajen; En cambio, representan regiones del espacio donde es más probable que se encuentren electrones.
2. Niveles de energía:
* Definición: Los niveles de energía representan las diferentes cantidades de energía que un electrón puede poseer dentro de un átomo.
* Cuantizado: Los niveles de energía se cuantifican, lo que significa que los electrones solo pueden existir a niveles de energía específicos y discretos. No pueden existir entre estos niveles.
* más alta energía =más lejos del núcleo: En general, los niveles de energía más altos corresponden a orbitales que están más lejos del núcleo del átomo.
La conexión:
* Cada orbital tiene una energía específica: Cada tipo de orbital (S, P, D, F) dentro de un nivel de energía específico tiene una energía única asociada con él. Por ejemplo, el orbital 2s tiene una energía diferente a la orbital 2p, a pesar de que ambos están en el segundo nivel de energía.
* Los niveles de energía determinan el llenado orbital: Los electrones ocupan orbitales en orden de aumentar la energía. Los orbitales de nivel de energía más bajo se llenan primero, y luego se llenan los niveles de energía más altos a medida que se agregan más electrones al átomo.
* Transiciones de electrones y cambios de energía: Cuando un electrón absorbe energía, puede saltar a un nivel de energía más alto y ocupar un orbital diferente. Cuando un electrón pierde energía, puede recurrir a un nivel de energía más bajo y liberar energía como luz. Esta es la base de la espectroscopía atómica y cómo vemos los colores en muchos materiales.
Ejemplo:
Consideremos el átomo de hidrógeno. Tiene solo un protón y un electrón. El electrón puede ocupar varios niveles de energía, designados como n =1, n =2, n =3, y así sucesivamente. Dentro de cada nivel de energía, hay orbitales con formas específicas:
* n =1: Solo existe un orbital, el orbital 1 (forma esférica).
* n =2: Hay cuatro orbitales:un 2s orbital (esférico) y tres orbitales 2p (en forma de mancuerna).
* n =3: Hay nueve orbitales, incluidos orbitales 3S, 3P y 3D con formas más complejas.
A medida que el electrón gana energía, puede pasar a niveles de energía más altos, ocupando orbitales con diferentes formas y energías. Este principio es esencial para comprender la unión química y las propiedades de diferentes elementos.
En resumen: Los orbitales de electrones son regiones tridimensionales del espacio donde es probable que se encuentren electrones. Cada orbital tiene un nivel de energía específico asociado con él. Los niveles de energía se cuantifican, lo que significa que los electrones solo pueden ocupar estados de energía específicos. La relación entre los orbitales y los niveles de energía rige el comportamiento de los electrones en los átomos y determina las propiedades químicas de los elementos.
