Orbital de electrones: definición, conchas y formas

Conchas y orbitales

La tierra y otros planetas giran alrededor del sol. De la misma manera, podemos comparar el sol con el núcleo de un átomo y los planetas que giran alrededor de él como electrones. Sin embargo, a diferencia de los planetas que giran alrededor del sol, los electrones no siguen estrictamente un camino establecido alrededor del núcleo. Los electrones se mueven en todas direcciones, pero están limitados a su propia área, o la órbita que sigue el electrón, que es lo que llamamos capas , como se ilustra en esta figura.

Las capas alrededor del núcleo están ocupadas por electrones.

Cada capa, n, está etiquetada como un número y está numerada como 1, 2, 3, 4, etc. El número aumenta a medida que cada capa se aleja del núcleo. Estos números representan el nivel de energía, n. Estos niveles de energía aumentan a medida que se aleja del núcleo, por lo que cuanto mayor es la n, mayor es la energía.

Las conchas se dividen en subcapas . Hay cuatro tipos de subcapas. Es decir, s, p, d y f. Si su caparazón es n = 1, entonces el nivel de energía es 1 y tiene 1 subcapa. Si n = 2, entonces tiene 2 subcapas. En esta figura (ver video), si n = 1, solo hay una subcapa, y esa es s. Cuando n = 2, hay 2 subcapas, y estas son s y p. Si n = 3, hay 3 subcapas, que son s, p y d. Si n = 4, hay 4 subcapas, y esas son s, p, d y ‘f. Si se refiere a la figura, cada cuadro del caparazón se acerca y muestra cuántos subcapas hay.

Cada una de estas subcapas (s, p, dyf) puede contener un número máximo específico de electrones: s = 2, p = 6, d = 10 yf = 14. Estas subcapas se dividen además en orbitales. Los orbitales son regiones dentro de un átomo que probablemente ocupará el electrón. Cada subcapa tiene un número específico de orbitales: s = 1 orbital, p = 3 orbitales, d = 5 orbitales y f = 7 orbitales. Un orbital puede contener un número máximo de dos electrones. En resumen, ahora que nos hemos familiarizado y reintroducido los términos, capas, subcapas y orbitales, ahora podemos discutir las formas de cada orbital.

Formas de orbitales

Al igual que cada hogar tiene su propio diseño y distribución, los electrones residen en orbitales que tienen sus propias formas únicas. Cada subcapa (s, p, d, f), tiene un número específico de orientaciones que sus orbitales pueden tener en el espacio. Esto está determinado por el número cuántico magnético , ml , que nos dice cuántas orientaciones puede tener un orbital. Esta tabla muestra cuántas orientaciones puede tener cada subcapa.

Cuántas orientaciones cada subcapa

• Los orbitales s tienen forma esférica y son simétricos. Si bien el tamaño del orbital s aumentará a medida que aumenta el nivel de energía, la forma seguirá teniendo las mismas características.
• La forma de los orbitales p, como se describe en el plano tridimensional, tiene, en general, la forma de una mancuerna. Los orbitales p tienen tres orientaciones, como se muestra aquí.

p Orbitales

• La forma de los orbitales d en el plano tridimensional tiene una complejidad mayor que la de los orbitales sy p. Hay cinco orientaciones para ad orbital, como se muestra aquí.

d Orbital

• Hay siete orientaciones para los orbitales f, y las formas son mucho más complejas que las de los orbitales d como se muestra aquí.

f Orbital

Resumen de la lección

Los electrones ocupan capas alrededor del núcleo de un átomo. Los electrones se mueven en todas direcciones, pero están limitados a su propia área, o la órbita que sigue el electrón, que es lo que llamamos capas . Dentro de cada capa, hay subcapas. Las subcapas tienen cuatro tipos: s, p, d y f, y cada subcapa tiene un número específico de orbitales con diferentes formas. Esto está determinado por el número cuántico magnético. Los orbitales son regiones dentro de un átomo que probablemente ocupará el electrón. El número cuántico magnético , ml , nos dice cuántas orientaciones puede tener un orbital.

La subcapa s tiene solo un orbital, y su descripción general es esférica y simétrica. La subcapa p tiene tres orbitales y su forma general es la de una mancuerna. La subcapa d tiene cinco orbitales y la subcapa f tiene siete orbitales. Los orbitales d y f son mucho más complejos que los orbitales sy p.

Términos / explicaciones principales

• Conchas : los electrones se mueven en todas direcciones, pero están limitados a su propia área o la órbita que sigue el electrón.
• Subcapas : cuatro tipos: s, p, d y f; cada uno tiene un número específico de orbitales con diferentes formas
• Orbitales : regiones dentro de un átomo que probablemente ocupará el electrón.
• Número cuántico magnético (ml) : el número de orientaciones que puede tener un orbital

Los resultados del aprendizaje

Cuando termine la lección, podría tener una capacidad mejorada para:

• Comparar conchas y subcapas
• Identificar cuatro subcapas de conchas
• Reconocer las formas de los orbitales.