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Ya en la experiencia de ionizar un átomo hemos visto pequeñas diferencias entre los 8 electrones de la segunda y tercera capa. Esto parecía indicar que las capas del modelo de Bhor se subdividían en subcapas o subniveles.
Sommerfeld y más tarde Heisemberg lograron demostrar la existencia de estos subniveles y los denominaron orbitales. Los orbitales aparecen definidos por su número cuántico principal "n" y por otros números cuánticos llamados:
-número cuántico angular "l"
-número cuántico magnético "m"
En cada orbital únicamente pueden estar dos electrones con spines diferentes.
Debes tener en cuenta que un orbital no es una órbita definida, simplemente según la mecánica cuántica representa las zonas donde es más probable encontrar el electrón, representan zonas de alta probabilidad.
Los electrones van llenando los orbitales internos y por regla general hasta que no se llena un orbital no se comienza a utilizar el siguiente
Pero ahora vamos a ver más en detalle las capas y dentro de ellas los orbitales. Veremos también la forma de estos orbitales y recordamos que en cada uno solo pueden estar dos electrones.
Los elementos hidrógeno y helio sitúan sus electrones en este orbital y así escribimos:
Hidrógeno (1 electrón): 1s1
Helio: ( 2 electrones) : 1s2
CAPA L. (n=2)
Esta capa tiene una estructura más compleja.
Orbital 2s. De forma parecida al 1s pero más alejado del núcleo.
Ya sabemos que en un orbital caben 2 electrones.
La forma de este orbital es esférica.
CAPA K. (n=1)
Orbital 1 s.
Tiene un número cuántico l=0 y un número cuántico m=0
Los elementos litio y berilio sitúan sus electrones en este orbital y así escribimos:
Litio (3 electrones): 1s2 y 2s1
Berilio: ( 4 electrones) : 1s2 y 2s2
3 orbitales de tipo 2p. Los llamaremos 2px 2py y 2pz.
Ya sabemos que en un orbital caben 2 electrones.
La forma de este orbital es esférica.
Tiene un número cuántico l=0 y un número cuántico m=0
CAPA M. (n=3)
Las capas se hacen cada vez más complejas aunque repiten la estructura de las anteriores.
Orbital 3s. De forma parecida al 1s y al 2s pero más alejado del núcleo. Caben dos electrones.
3 orbitales de tipo p. Los llamaremos 3px 3py y 3pz. Caben 6 electrones.
5 orbitales de tipo d. La forma de estos 5 orbitales variada.
Tienen n=2 l=2 y m= 2, 1, 0 , -1 y -2
En estos orbitales caben 10 electrones en total.
El Oxígeno Z=8 tiene sus electrones en:
2 en el 1s, 2 en el 2s, 4 electrones en los 2p
Los átomos de Boro, Aluminio, Carbono, Nitrógeno, Fluor y Neón van ocupando completamente estos orbitales. Por ejemplo:
Como en cada orbital caben 2 electrones, en total caben 6 electrones.
estos orbitales tienen l=1 y m vale -1, 0 , y 1 respectivamente.
Tienen forma de salchicha, cada uno ocupando una dirección del espacio.
CAPA N. (n=4)
Las capa N es mucho más compleja. Ya sabemos que se tienen que situar 32 electrones.
Orbital 4s. De forma parecida al 1s, al 2s y al 3s pero más alejado del núcleo.
3 orbitales de tipo p. Los llamaremos 4px 4py y 4pz.
5 orbitales de tipo d.
7 orbitales de tipo f. n=4 l=3 m=3,2,1,0,-1,-2 y -3
En total caben 14 electrones.
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