Subniveles de energía

Los subniveles de energía son divisiones dentro de los niveles de energía en un átomo donde se encuentran los electrones. Cada nivel principal de energía (designado como n = 1, 2, 3, etc.) se subdivide en subniveles que tienen diferentes formas y capacidades de albergar electrones.

Subnivel s

Forma: Tiene una forma esférica alrededor del núcleo del átomo.

Capacidad: Puede albergar un máximo de 2 electrones.

Niveles de energía: Hay un subnivel s en cada nivel de energía principal (n):

Para n = 1, hay un subnivel 1s.
Para n = 2, hay un subnivel 2s.
Para n = 3, hay un subnivel 3s, y así sucesivamente.

Números cuánticos: Los electrones en el subnivel s tienen un número cuántico angular (l) de 0, lo que significa que su forma es esférica.

Ejemplo: En el hidrógeno, el único electrón ocupa el subnivel 1s. En el helio, los dos electrones también ocupan el subnivel 1s.

Subnivel p

Forma: Los subniveles p tienen una forma de "doble lóbulos" o de "nudo", orientados en tres direcciones del espacio (ejes x, y, z).

Capacidad: Pueden albergar un máximo de 6 electrones. Esto se debe a que hay tres orbitales p (designados como px, py, y pz), y cada orbital puede contener 2 electrones.

Niveles de energía: El subnivel p aparece a partir del segundo nivel de energía (n = 2):

Para n = 2, hay un subnivel 2p.
Para n = 3, hay un subnivel 3p.
Para n = 4, hay un subnivel 4p, y así sucesivamente.

Números cuánticos: Los electrones en el subnivel p tienen un número cuántico angular (l) de 1, lo que corresponde a la forma de los orbitales p.

Ejemplo: En el oxígeno, hay 6 electrones en total, y se distribuyen en el subnivel 1s y 2s (2 electrones) y el subnivel 2p (4 electrones).

Subnivel d

Forma: Los orbitales d tienen formas más intrincadas, a menudo descritas como "doble lóbulos" y "nudos". Hay cinco orbitales d diferentes, cada uno con una forma única.

Capacidad: El subnivel d puede albergar un máximo de 10 electrones, ya que tiene cinco orbitales (dxy, dyz, dxz, dx²−y², y dz²) y cada orbital puede contener 2 electrones.

Niveles de energía: El subnivel d comienza a aparecer a partir del tercer nivel de energía (n = 3):

Para n = 3, hay un subnivel 3d.
Para n = 4, hay un subnivel 4d.
Para n = 5, hay un subnivel 5d, y así sucesivamente.

Números cuánticos: Los electrones en el subnivel d tienen un número cuántico angular (l) de 2.

Ejemplo: Los elementos de transición, que se encuentran en los grupos 3 a 12 de la tabla periódica, tienen electrones en el subnivel d. Por ejemplo, el hierro (Fe) tiene la configuración electrónica [Ar] 4s² 3d⁶.

Subnivel f

Forma: Los orbitales f tienen formas muy complejas y son más difíciles de visualizar. Hay siete orbitales f diferentes.

Capacidad: El subnivel f puede albergar un máximo de 14 electrones, ya que tiene siete orbitales y cada uno puede contener 2 electrones.

Niveles de energía: El subnivel f aparece a partir del cuarto nivel de energía (n = 4):

Para n = 4, hay un subnivel 4f.
Para n = 5, hay un subnivel 5f, y así sucesivamente.

Números cuánticos: Los electrones en el subnivel f tienen un número cuántico angular (l) de 3.

Ejemplo: Los elementos de las series de los lantánidos y actínidos en la tabla periódica tienen electrones en el subnivel f. Por ejemplo, el uranio (U) tiene la configuración electrónica [Rn] 7s² 5f³.

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