Configuraciones electrónicas
Al resolver la ecuación de onda de Schrödinger aparecen 3 parámetros, denominados números cuánticos, que reciben el nombre de número cuántico principal, , número cuántico secundario o azimutal, 4 y número cuántico magnético. El número cuántico principal, , determina los niveles de energía en el átomo y puede tomar valores 1, 2, 3…
El número cuántico secundario o azimutal, indica el número de subniveles energéticos en cada nivel y puede tomar valores 0, 1, 2, …, n – 1.
Los Subniveles 1=0,1=1,1=2 y1=3 se suelen representar con las letras respectivamente. Para denotar un subnivel dentro de un nivel determinado se escribe en primer lugar el número del nivel y a continuación la letra del subnivel. Así, por ejemplo,
3 d representaría el subnivel con n = 3 y 1 = 2.
El número cuántico magnético, m, indica el número de orbitales que hay en un subnivel determinado y toma valores comprendidos entre – 1… 0, … + 1, siendo 1 el número del subnivel correspondiente.
En la figura 2 se muestran las formas de las regiones de máxima probabilidad electrónica asociadas a los orbitales . Además de los tres números cuánticos, hay otro número cuántico, el número cuántico de spin, que surge debido al pequeño campo magnético producido por el giro del electrón y que únicamente puede tomar dos valores: + 1/2 y – 1/2.
Existe una importante limitación, respecto a los valores que se pueden asignar a los números cuánticos, que viene dada por el principio de exclusión de Pauli, que establece que en un átomo no pueden existir dos electrones con los mismos cuatro números cuánticos.
La configuración electrónica de un átomo es la forma en que los electrones se disponen en él, y viene dada por el orden de energías crecientes de los subniveles energéticos. Así, por ejemplo, el átomo de cloro, que tiene 17 electrones, tendrá como configuración electrónica
1s2 2s 2p6 3s2 3p5.
Debe tenerse en cuenta que los electrones que se sitúan en un subnivel que posee varios orbitales se distribuyen ocupando el mayor número posible de orbitales, con spines de la misma dirección (regla de Hund).
