Los numeros cuanticos son s, p, d, f.

“ n “ = representa los niveles de energía. (desde 1 hasta 7)

“ l “  = representa las formas geométricas de los orbitales (de cero  hasta   n-1)

“ m “ = representa  la orientación en el espacio de estos orbitales (desde – l  hasta  + l  pasando por  cero )

“ s”  =  representa el sentido de giro del electrón sobre su propio eje  ( + ½  y  – ½ 

formas geométricas (l = n-1) de los orbitales:

“ l “  =  0      ------>>   s    (esférica)

“ l “  =  l      ------>>    p    (ovoides)

“ l “  =  2    ------>>     d    (ovoides y anillo)

“ l “  =  3    ------>>     f    (otra)

Cuántas formas geométricas  ( l ) o sea orbitales (desde –l hasta +l ) puede haber según el nivel (n)?

Si  n = 1      l = 0,    hasta  l =1-1 = 0 0 o sea     1S

Si  n =  2     l = 0,   hasta  l = 2-1 = 1       0,1 o sea     2S  2P

Si  n =  3     l = 0,   hasta  l = 3-1 = 2       0, 1, 2 o sea     3S  3P  3d

Si  n =  4     l = 0,    hasta  l = 4-1 = 3       0, 1, 2, 3 o sea   4S  4P  4d   4f

¿ Cuántas orientaciones en el espacio (m) presenta cada forma geométrica ( l )  o sea cada tipo de orbital (n)?

 (desde –l hasta +l pasando por cero

tipo  S :    l = 0     (  0 )    una sola orientación:  S

tipo   P:    l =  1    ( -1,  0,   +1 )     tres orientaciones :     Px,   Py,   Pz

tipo   d:    l =  2    ( -2,  -1,  0,   +1,  +2 )    cinco orientaciones:  d1,  d2,  d3, d4, d5

tipo   f:     l =  3    ( -3,  -2,  -1,  0,   +1, +2,  +3 )   siete orientaciones: f1----f7

Según el “principio de exclusión de Pauli”  solo dos electrones pueden ocupar cada orbital .”.

S :     una sola orientación:  S     :   2 electrones

 P:      tres orientaciones : Px,   Py,   Pz  :   6 electrones

d:      cinco orientaciones:    d1,   d2,   d3,  d4,  d5 :  10 electr.

f:       siete orientaciones:    f1…f7 : 14 electrones

1S²

    2S²   2P⁶

    3S²   3P⁶   3d¹⁰

    4S²   4P⁶   4d¹⁰   4f¹⁴

5S²   5P⁶   5d¹⁰   5f ¹⁴   5g

    6S²   6P⁶   ---------------------

    7S²    ------------------------------

-- verifique la cantidad máxima de electrones por nivel de acuerdo con esta fórmula.  2 (n)²

Elemento	Z	Diagrama de orbitales 1s 2s 2p 3s	Configuración electrónica
H	1		1s^1
He	2		1s^2
Li	3		1s^2 2s^1
Be	4		1s^2 2s^2
B	5		1s^2 2s^2 2px^1
C	6		1s^2 2s^2 2px^1 2py^1

En el helio se completa el primer nivel (n=1), lo que hace que la configuración del He sea muy estable.

Para el Boro el quinto electrón se sitúa en un orbital 2p y al tener los tres orbitales 2p la misma energía no importa cuál de ellos ocupa.

En el carbono el sexto electrón podría ocupar el mimo orbital que el quinto u otro distinto. La respuesta nos la da:

la regla de Hund: la distribución más estable de los electrones en los subniveles es aquella que tenga el mayor número de espínes paralelos.

Los electrones se repelen entre sí y al ocupar distintos orbitales pueden situarse más lejos uno del otro. Así el carbono en su estado de mínima energía tiene dos electrones desapareados, y el nitrógeno tiene 3.

		1s	2s	2px^1 2py^1 2pz^1
		-1 0 1
N	7				1s^2 2s^22px^1 2py^1 2pz^1	Electr diferencial N=2 l=1 m=1 s=+1/2
Ne	10				1s^2 2s^2 2p^6
Na	11				1s^2 2s^2 2p^63s^1
Na	11				1s^2 2s^2 2p^63s^1

El neón completa el nivel dos y al igual que el helio tiene una configuración estable.

Las configuraciones electrónicas pueden también escribirse de manera abreviada haciendo referencia al último nivel completo. Así la configuración del sodio la podemos escribir como [Ne]3s¹ .

También podemos escribir la configuración del litio como [He]2s¹

A los electrones que pertenecen a un nivel incompleto se les denomina electrones de valencia.

El gas noble Argón representa el final del período iniciado por el sodio para n=3

1s 2s 2p 3s 3p

Ar 18 [Ne] 3s² 3p⁶

En el siguiente elemento, el potasio con 19 electrones, deberíamos empezar a llenar los orbitales 3d. Sin embargo el comportamiento químico del potasio es similar al de litio y el sodio, ambos con un electrón de valencia desapareado en un orbital s, por lo que al potasio le correspondería la configuración [Ar] 4s¹. Por lo tanto el orbital 4s tendrá que tener menor energía que los orbitales 3d (el apantallamiento de los electrones en los orbitales 3d es mayor que el de los electrones en los orbitales 4s).

En función del último tipo de orbital que se ha llenado tendremos:

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

• A la izquierda, en lila, están los metales alcalinos y alcalinotérreos, donde se están llenando los orbitales s.
• A mano derecha, en verde, están los grupos del 13 a18 , en los cuales se están llenando los orbitales p.

Estos dos grupos comprenden los elementos principales

• En la mitad de la tabla periódica, en color amarillo, están los metales de transición, en los cuales se están llenando los orbitales d.
• Debajo de los metales de transición están las dos filas de elementos en los cuales se están llenando los orbitales f; los lantánidos y los actínidos.

En resumen:

• 2, 6, 10 y 14 son el número de electrones que pueden albergar los orbitales s, p, d y f respectivamente(que corresponden al número cuántico del momento angular =0,1,2,3)

• El primer subnivel de orbitales s es el 1s, del subnivel p es el 2p, del subnivel d es el 3d y del subnivel f es el 4f. (es decir no existen los orbitales 1p, 1d, 2d, 1f, 2f y 3f)

Cuál es la configuración electrónica del elemento Niobio (Z=41)?

en teoría: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d³

pero en realidad es : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s¹ 4d⁴ ya que los orbitales 5s y 4d tienen valores de energía muy próximos y de esta manera hay más electrones desapareados.

¿Cuál es la configuración electrónica del elemento Níquel (Z=28)?

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁸ y si lo ponemos en términos del gas noble más cercano:

[Ar] 4s² 3d⁸