Configuración Electrónica y Números Cuánticos
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La Física Cuántica se inicia en 1923 con los trabajos de Louis-Victor de Broglie en los que introduce una hipótesis en la que se atribuyen a los electrones un comportamiento ondulatorio, además de su evidente comportamiento corpuscular.
El descubrimiento dio la pauta para que Erwin Schrödinger estableciera un modelo matemático que describe una distribución específica de densidad electrónica en el espacio, lo que se conoce como orbital. El entendimiento de este modelo matemático dio lugar a tres números cuánticos: n, l, m; y posteriormente se integra el cuarto número cuántico s.
En 1926 Werner Heisenberg estableció el Principio de incertidumbre que señala: “Es imposible conocer simultáneamente y con precisión la posición y velocidad de los electrones en un átomo”.
"n" Se le llama número cuántico principal. Se considera un número entero positivo que va del 1 a 7 o de la K a la Q. Señala el nivel principal de energía que ocupa un e. Su numero máximo de e es 2n2.
"I"El número cuántico azimutal determina la excentricidad de la órbita, cuanto mayor sea, más excéntrica será, es decir, más aplanada será la elipse que recorre el electrón. Su valor depende del número cuántico principal n, variando desde 0 hasta una unidad menos que éste (desde 0 hasta n-1).
"m"El número cuántico magnético también llamado por orientación, determina la orientación espacial de las órbitas, de las elipses. Su valor dependerá del número de elipses. El valor de m pueden ser números enteros positivos o negativos pasando por cero. Su formula es m = 2(l)+1.
"s"Cada electrón, en un orbital, gira sobre si mismo. Este giro puede ser en el mismo sentido que el de su movimiento orbital o en sentido contrario. Este hecho se determina mediante un nuevo número cuántico, el número spin que puede tomar dos valores, +1/2 y -1/2.
La configuración electrónica es la distribución de los electrones en los niveles y subniveles del átomo, de forma que esta distribución sea la más estable. Principio de AUF-BAU establece que cada electrón ocupa un orbital disponible con energía más baja a más alta. Principio de exclusión de Pauli un orbital atómico puede ocupar un mínimo de 2 electrones en el mismo orbital, pero solamente si los electrones tienen spines. Regla de Hund los electrones cuyo giro es igual deben ocupar todos los orbitales que tienen igual energía antes de que los electrones adicionales que tengan giros opuestos puedan ocupar los mismos orbitales. Configuración de kernel tiene por objetivo reducir las configuraciones electrónicas aprovechando las configuraciones completas de los gases nobles.
Al | Construcción, vehículos, aviones, utensilios domésticos. | Veracruz – planta de lingotes de aluminio |
s | Fertilizantes, medicamentos, insecticidas, productos químicos. | Tabasco |
Co | Herramientas mecánicas, imanes, motores. Isótopo radiactivo se emplea en ININ para investigación. | Sonora, Jalisco, Michoacán, Puebla y Oaxaca |
Cu | Conductor eléctrico, monedas, aleaciones (bronce y latón) | Sonora, Zacatecas, Chihuahua. |
Fe | Industria, arte y medicina. | 250 depósitos en México, Baja California, Colima, Jalisco, Chihuahua, Durango, Guerrero y Michoacán. |
F | Está en huesos y dientes. Elaboración de detergentes, plásticos, lacas, cerillos, explosivos, refinación de azúcar, industria textil, fotografía, fertilizantes, pinturas, alimentos de aves y ganado. | Coahuila, Zacatecas, Nuevo León y Baja California. |
Hg | Instrumentos de precisión, termómetros, barómetros, amalgamas dentales, armas, preparación de Cl, NaOH, medicamentos, insecticidas. | Querétaro, Zacatecas, Durango, San Luis Potosí y Guerrero. |
Ag | Monedas, vajillas y joyería. | Guanajuato, San Luis Potosí, Zacatecas, Hidalgo. |
Pb | Baterías y acumuladores, pigmentos de pinturas, linotipos y soldaduras. | Chihuahua y Zacatecas, y en otros 15 estados. |
Au | Joyería, ornamentos, piezas dentales, equipos científicos de laboratorio | Los yacimientos en México son escasos, Chiapas, Chihuahua, Durango, Guanajuato, Guerrero, Hidalgo, Oaxaca, Michoacán, SLP y Zacatecas. |
u | Combustible nuclear | Sonora, Durango, Chihuahua, Coahuila y Oaxaca |