Conceptos básicos de química cuántica: frecuencia, longitud de onda, orbitales y configuración electrónica

Conceptos fundamentales de la estructura atómica

Frecuencia de onda: es el número de crestas o valles de una onda que pasan por un punto dado en la unidad de tiempo. Se expresa en unidades de tiempo a la menos uno (s^-1) o hercios (Hz).

Longitud de onda: es la distancia entre dos máximos o mínimos sucesivos de un movimiento ondulatorio.

Espectro continuo: es un espectro en el que están presentes todas las longitudes de onda que componen la región visible del espectro electromagnético.

Números cuánticos

Número cuántico: son números enteros cuyos valores deben especificarse al resolver las ecuaciones de la mecánica ondulatoria. Se necesitan 3 números cuánticos distintos:

• El número cuántico principal (n).
• El número cuántico del momento angular orbital (l).
• El número cuántico magnético (m).

Los valores permitidos de estos números están relacionados entre sí.

Orbitales atómicos

Orbital: es una función matemática utilizada para describir las regiones en un átomo con valores grandes de la densidad de carga electrónica o la probabilidad de encontrar al electrón. Los distintos tipos de orbitales (s, p, d, f…) se diferencian unos de otros en la forma de sus respectivas regiones de alta densidad de carga electrónica.

Notación s, p, d, f

Notación s, p, d, f: es un método para describir las configuraciones electrónicas en el que el número de electrones asignado a cada orbital se indica como superíndice. Por ejemplo, la configuración electrónica del cloro (Cl) es 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵.

Diagrama de orbitales

Diagrama de orbitales: es una representación de la configuración electrónica en la que se designan los orbitales y se indica el spin de cada electrón.

Bloques de la tabla periódica

Los bloques de la tabla periódica se clasifican según el subnivel que se va llenando de acuerdo con el método Aufbau:

• Bloque s: es la parte de la tabla periódica en la que, al llenarse los orbitales electrónicos mediante el método Aufbau, se ocupa la subcapa s de la capa electrónica con el número cuántico principal más alto.
• Bloque p: es la parte de la tabla periódica en la que, al llenarse los orbitales electrónicos según el método Aufbau, se ocupan las subcapas p.
• Bloque d: se refiere a la parte de la tabla periódica en la que el proceso de llenado de los orbitales (método Aufbau) implica la subcapa d.
• Bloque f: es la parte de la tabla periódica en la que el proceso de llenado de los electrones en los orbitales (método Aufbau) implica subcapas f. Son los elementos lantánidos y actínidos.

Elementos de transición

Elementos de transición: son elementos cuyos átomos se caracterizan por el llenado de una subcapa d o f de una capa electrónica interna. Si la subcapa que se llena es la f, los elementos se denominan de transición interna.