Números Cuánticos y Propiedades Periódicas de los Elementos

Números Cuánticos

Número Cuántico Principal (n)

• Posibles valores: 1, 2, ... ∞ (enteros positivos)
• Significado físico:
  • Energía total del electrón (nivel energético en que se encuentra el electrón). Cuanto más alto sea el valor de n, mayor energía poseerá.
  • Distancia del electrón al núcleo. Cuanto más alto sea el valor de n, mayor distancia al núcleo tendrá.
  • 2n² = número máximo de electrones dentro de ese nivel energético.

Número Cuántico Secundario o Azimutal (l)

• Posibles valores: 0, 1, 2, ... (n-1) (enteros)
• Significado físico:
  • Subnivel energético donde está el electrón, dentro del nivel determinado por n. Es decir, un subnivel se caracteriza por todos aquellos orbitales con el mismo valor de l.
  • Tipo de orbital, esférico o elíptico.
    • Si l = 0, el orbital es esférico tipo s.
    • Si l = 1, el orbital es elíptico tipo p.
    • Si l = 2, el orbital es elíptico tipo d.
    • Si l = 3, el orbital es elíptico tipo f.
  • En cada orbital diferente caben como máximo 2 electrones.

Número Cuántico Magnético (m)

• Posibles valores: -l, ..., 0, ..., +l (enteros)
• Significado físico: Orientación del orbital en el espacio cuando se aplica un campo magnético externo.

Número Cuántico de Espín (s)

• Posibles valores: +1/2, -1/2
• Significado físico: Sentido de rotación del electrón dentro del orbital.

Principios Fundamentales

Principio de Exclusión de Pauli

Dentro del mismo átomo no podemos tener dos electrones con los 4 números cuánticos iguales.

Principio de Máxima Multiplicidad de Hund

Cuando una serie de orbitales de igual energía (p, d, f) se están llenando con electrones, estos permanecerán desapareados mientras sea posible, manteniendo los espines paralelos.

Propiedades Periódicas

Energía de Ionización (PI)

La facilidad con la que se puede separar un electrón de un átomo se mide por su energía de ionización, que se define como la energía mínima necesaria para separar un electrón del átomo en fase gaseosa:

ÁTOMO (g) + PI → ION⁺¹ (catión) + 1 e^-

Afinidad Electrónica (AE)

La afinidad electrónica es la cantidad de energía que se libera cuando un átomo de un elemento en estado gaseoso, en su estado fundamental, capta un electrón y se transforma en un ion negativo también gaseoso.

ÁTOMO (g) + 1 e^- → ION^-1 (anión) + AE

Electronegatividad

La electronegatividad (χ) de un elemento es la capacidad que tiene un átomo de dicho elemento para atraer hacia sí los electrones de un enlace químico cuando forma parte de un compuesto.

• Aquellos átomos que tienen PI y AE más altas son electronegativos.
• Aquellos átomos que tienen PI y AE más bajas son electropositivos.

Carácter Metálico

• Aquellos átomos con PI, AE y electronegatividad altas serán no metales.
• Aquellos átomos con PI, AE y electronegatividad bajas serán metales.