Orbitals i nombres quàntics
El model actual que descriu com és un àtom s’anomena model mecanoquàntic, ja que es fonamenta en les lleis i principis de la Mecànica Quàntica.
En aquest model es considera que els electrons estan distribuïts en diferents nivells i dins d’aquests en subnivells o orbitals. Cada nivell té un nombre determinat de subnivells o orbitals.
En la descripció d’un àtom en el context de la mecànica quàntica, se substitueix el concepte d’òrbita pel d’orbital atòmic. Un orbital atòmic és la regió de l’espai al voltant del nucli en el qual la probabilitat de trobar un electró és màxima.
El model de Bohr és un model unidimensional que utilitza un nombre quàntic (n) per descriure la distribució d’electrons en l’àtom. El model de Schrödinger permet que l’electró ocupi un espai tridimensional. Per tant requereix tres nombres quàntics per descriure els orbitals en què es pot trobar l’electró.
La descripció de l’àtom mitjançant la mecànica ondulatòria està basada en el càlcul de les solucions de l’equació de Schrödinger; aquesta és una equació diferencial que permet obtenir els nombres quàntics dels electrons.
La descripció d’un electró segons aquest model requereix un total de quatre nombres quàntics que caracteritzen l’estat quàntic de l’electró.
Nombres quàntics Font: http://www.100ciaquimica.net/temas/tema3/punto7b.htm
Font: https://sites.google.com/site/scienceweise
n: nombre quàntic principal
El nombre quàntic principal d’un electró és un enter positiu i ens indica el nivell d’energia, i per tant també informa sobre la mida de l’orbital, és a dir, la seva proximitat al nucli. A mesura que augmenta el valor de n, també augmenta el valor de l’energia.
n = 1, 2, 3, 4, 5,. . .?, però a la pràctica pren els valors de n = 1 a n = 7
Font: http://www.100ciaquimica.net/temas/tema3/punto7b.htm
l: Nombre quàntic secundari
El nombre quàntic secundari pot prendre diferents valors, segons quin sigue el valor de n. Per a un n determinat, l varia entre 0 i n-1. Així que per a cada valor de n hi ha n valors del nombre quàntic secundari l. Aquest nombre Indica la forma que pren l’orbital i el subnivell d’energia.
La forma de l’orbital s’identifica amb una lletra (s, p, d, f..)
• Si l = 0 l’orbital és del tipus s
• Si l = 1 els orbitals són del tipus p
• Si l = 2 els orbitals són del tipus d
• Si l = 3 els orbitals són del tipus f
Font: https://www.simply.science/images/content/chemistry/structure_of_matter/quantum_theory/conceptmap/AS_Quantum_5.jpg
m: Nombre quàntic magnètic.
Pren valors des de -l fins +l passant per 0. Ens indica l’orientació espacial de l’orbital davant d’un camp magnètic extern. Per exemple, si l = 2, els valors possibles per m són: ml = -2, -1, 0, 1, 2.
Aquests tres nombres quàntics (n, l, m) ens donen tota la informació referida al nombre, la mida, la forma i l’orientació dels orbitals en cada nivell d’energia.
s: Nombre quàntic d’espín:
Només pot prendre dos valors: +1/2 i -1/2. Fa referència al moment angular de gir de l’electró.
