Número cuántico de momento angular
Hay cuatro números cuánticos que forman la dirección de un electrón. De los cuatro números cuánticos, nuestro enfoque para esta lección es el número cuántico de momento angular , que también se conoce como número cuántico secundario o número cuántico azimutal .
El número cuántico de momento angular es un número cuántico que describe la «forma» de un orbital y nos dice qué subcapas están presentes en la capa principal. Podemos pensarlo de esta manera: cada una de nuestras casas tiene su propia arquitectura. En el nivel subatómico, el «hogar» de los electrones es un orbital, y cada orbital tiene su propia forma. El símbolo que se usa cuando nos referimos al número cuántico de momento angular se ve así:
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Los electrones ocupan una región llamada «capas» en un átomo. El número cuántico de momento angular, l , divide las capas en subcapas, que se dividen a su vez en orbitales. Cada valor de l corresponde a una subcapa particular. El valor más bajo posible para l es 0. La siguiente tabla muestra qué subcapas corresponden al número cuántico de momento angular:
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El número cuántico del momento angular también puede decirnos cuántos nodos hay en un orbital. Un nodo es un área en un orbital donde hay 0 probabilidades de encontrar electrones. El valor de l es igual al número de nodos. Por ejemplo, para un orbital con un momento angular de l = 3, hay 3 nodos.
Relación con el número cuántico principal
Es importante señalar que existe una relación entre el número cuántico principal y el número cuántico de momento angular. En resumen, el número cuántico principal nos dice qué capas principales ocupan los electrones. Determina el nivel de energía y el tamaño del caparazón y usa el símbolo n y es cualquier número entero positivo.
Modelo Mecánico Cuántico: Definición y descubrimiento
Los valores del número cuántico del momento angular oscilan entre 0 y n – 1 y no pueden ser mayores que n . Esta tabla muestra la relación entre los dos números cuánticos:
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Podemos pensar en la relación entre estos dos números cuánticos de la siguiente manera: el número cuántico principal es el número de pisos, y los números cuánticos de momento angular son las habitaciones en cada piso. El piso contiene las habitaciones, y cada habitación tiene su propia apariencia única.
Es importante tener en cuenta que el valor de l nunca excede de n , y su mayor valor es igual an – 1. Repasemos algunos ejemplos para comprender mejor esta relación.
- Ejemplo 1: ¿Qué orbital tiene un valor de n = 1 y l = 0? La respuesta es orbital 1s . El número 1 es del valor de ny la letra ‘s’ corresponde a l = 0.
- Ejemplo 2: ¿Qué orbital tiene un valor de n = 3 y l = 2? La respuesta es orbital 3d . El número 3 es del valor de ny la letra ‘d’ corresponde a l = 2.
- Ejemplo 3: ¿Es posible tener un conjunto de números cuánticos con n = 4 y l = 4? La respuesta es no, porque el valor más alto para l es n – 1. En este caso, el valor más alto posible para l es 3 y no 4.
- Ejemplo 4: ¿Es posible tener un conjunto de números cuánticos de n = 4 y l = 2? La respuesta es sí, porque l puede ir tan alto como l = 3. Desde l = 2, esto sigue siendo posible.
- Ejemplo 5: ¿Cuáles son los valores posibles de l para n = 5? La respuesta es l = 0, 1, 2, 3, 4.
Formas de orbitales
De acuerdo con la definición del número cuántico de momento angular, describe la forma del orbital. Como se mencionó anteriormente, las capas se dividen en subcapas (s, p, d y f). Estas subcapas se dividen en orbitales, el espacio que ocupa un electrón. Hay una forma general para los orbitales de cada subcapa. Estas formas se describen claramente en esta tabla:
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Resumen de la lección
El número cuántico de momento angular , l , (también conocido como número cuántico secundario o número cuántico azimutal) describe la forma del orbital que ocupa un electrón. El valor más bajo posible de l es 0, y su valor más alto posible, dependiendo del número cuántico principal, es n – 1 . El valor de l también nos dice el número de nodos; el número correspondiente a l es el mismo que el número de nodos.
Primera ley de difusión de Fick: ecuación y ejemplo
Para los valores de l , 0 corresponde a la subcapa s, 1 corresponde a la subcapa p, 2 corresponde a d y 3 corresponde a f. Cada subcapa está dividida en orbitales, y estos orbitales tienen su propia forma única, dependiendo del valor del número cuántico del momento angular.
Términos clave
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Número cuántico de momento angular : un número cuántico que describe la ‘forma’ de un orbital y nos dice qué subcapas están presentes en la capa principal
Número cuántico secundario : otro término para el número cuántico azimutal
Número cuántico azimutal – ver número cuántico de momento angular
Nodo : un área en un orbital donde hay 0 probabilidades de encontrar electrones.
La ley de Conservación del Momento (Momentum)
Número cuántico principal : número que determina qué capas principales ocupan los electrones de un átomo.
Los resultados del aprendizaje
Al completar su exploración en profundidad de la lección, asegúrese de que puede:
- Describe lo que los números cuánticos de momento angular y principal de un electrón divulgan sobre su ubicación.
- Discutir la relación entre el número cuántico principal y el número cuántico de momento angular
- Reconocer las formas de los orbitales.
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