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304 CAPÍTULO 7 Teoría cuántica y la estructura electrónica de los átomos

El ejemplo 7.9 muestra la forma en que se asignan los números cuánticos de un elec-
trón en un orbital .

Ejemplo 7.9
Escriba los cuatro números cuánticos para un electrón situado en un orbital 3p.

Estrategia ¿Qué implican “3” y “p” en 3p? ¿Cuántos orbitales (valores de m / ) hay en un
subnivel 3p? ¿Cuáles son los posibles valores del número cuántico de espín del electrón?
Solución En principio, sabemos que el número cuántico principal n es 3 y el número cuán-
tico del momento angular / debe ser 1 (porque se trata de un orbital p).
Para / 5 1, existen tres valores de m / dados por 21, 0 y 1. Como el número cuántico
1
1
de espín del electrón m s puede ser 1 2 o 2 2 , concluimos que existen seis maneras posibles
de designar al electrón utilizando la notación (n, /, m / , m s ):
1
1
(3, 1, 21, 1 ) (3, 1, 21, 2 )
2
2
1
1
(3, 1, 0, 1 ) (3, 1, 0, 2 )
2
2
1
1
(3, 1, 1, 1 ) (3, 1, 1, 2 )
2
2
Verifi cación En estas seis designaciones podemos ver que los valores de n y / son cons-
tantes, pero los valores de m / y m s pueden variar.
Problema similar: 7.58.
Ejercicio de práctica Escriba los cuatro números cuánticos para un electrón situado en un
orbital 4d.
Animación El átomo de hidrógeno es un sistema particularmente simple porque sólo posee un
Confi guraciones electrónicas
electrón. Éste puede ocupar el orbital 1s (el estado fundamental), o encontrarse en algún
orbital de mayor energía (un estado excitado ). Para entender el comportamiento electró-
nico de los átomos polielectrónicos, necesitamos conocer la confi guración electrónica
1A 8A del átomo , es decir, la manera en que están distribuidos los electrones entre los distin-
H 2A 3A 4A 5A 6A 7A He
Li Be B C N O F Ne tos orbitales atómicos. Para mostrar las reglas básicas de escritura de las confi guracio-
nes electrónicas en los átomos que se encuentran en el estado fundamental, utilizaremos
los primeros diez elementos (del hidrógeno al neón). (La sección 7.9 describe cómo
aplicar estas reglas a los demás elementos de la tabla periódica.) Para el presente aná-
lisis conviene recordar que el número de electrones de un átomo es igual a su número
atómico Z .
La fi gura 7.22 muestra que el electrón de un átomo de hidrógeno en el estado funda-
1
mental debe estar en el orbital 1s, de manera que su confi guración electrónica es 1s :

denota el número de electrones
en el orbital o subnivel
1 m88
1s
denota el número 88n m88 denota el número cuántico
cuántico principal n del momento angular ,

También es posible representar la confi guración electrónica con un diagrama de or-
bital que muestra el espín del electrón (vea la fi gura 7.16):

H h

1s 1