Modelo atómico de Schrödinger

En el modelo actual del átomo, los electrones son tratados como si fueran ondas al mismo tiempo que partículas, y el resultado de ese tratamiento es un modelo parecido al de Bohr, pero en el que los electrones en lugar de moverse por órbitas exactas, ocupan zonas del espacio denominadas orbitales que se agrupan en capas sucesivas. Los electrones son descritos por medio de funciones matemáticas que dependen de cuatro parámetros que sirven también para caracterizar a los electrones. Estos parámetros se llaman números cuánticos.

Los números cuánticos son:

• n, número cuántico principal, indica la energía del electrón y el tamaño del orbital. Toma los valores de los números naturales.
• l, número cuántico secundario, junto a n indica la energía del orbital, y su forma. Toma los valores desde 0 a n-1.
• m, número cuántico magnético, indica la orientación espacial del orbital y toma valores entre -l y +l.
• s, número de spin, sólo admite dos valores, +1/2 y -1/2, y se suele asociar a la descripción del movimiento de rotación del electrón en uno u otro sentido.

Los orbitales se denominan con el número cuántico n seguido del l, pero sustituyéndolo por una letra según la tabla siguiente:

l	0	1	2	3
	s	p	d	f

1. Completa el cuadro de valores permitidos de los números cuánticos:

n	l	m	s	Orbital	Nº electrones
1
2
3
4

2. Busca imágenes de los orbitales s, p y d.

3. Siguiendo las reglas de llenado de orbitales, escribe las configuraciones electrónicas de los siguientes elementos: C, Ne, Na, P, Cl, Mn, Co, Zn, Ge, S, Ca (necesitarás buscar antes el Z de cada uno).

4. Para cada uno de los elementos anteriores, indica cuántas capas distintas y cuántos electrones de valencia tiene (los más externos).

5. Repite el ejercicio anterior pero con los siguientes iones: Na⁺, P^3-, Cl^-, Mn⁴⁺, Co²⁺, Zn²⁺, Ge³⁺, S^2-, Ca²⁺. ¿Cómo son las configuraciones resultantes?, ¿son parecidas?, ¿hay alguna relación entre estados de oxidación y electrones de valencia?