Definições dos números quânticos

Número Quântico Principal (n): também conhecido como nível energético são representados pelos números inteiros correspondentes a:

• K= 1 s
• L=  2 s p
• M= 3 s p d
• N= 4 s p d f
• O= 5 s p d f g
• P= 6 s p d f g h
• Q= 7 s p d f g h i…

Número Quântico Azimutal(l): é comumente conhecido como subnível energético e representado pelas (“s, p, d, f,”…), respectivamente, “s(Sharp), p(Principal), d(difuse) e f(fundamental)”.  Os subníveis energéticos são formados por orbitais, que comportam 2 elétrons com spins opostos segundo o Principio da exclusão de Pauling.

• s²= 1 orbital e 2 spins
• p⁶= 3 orbitais e 6 spins
• d¹⁰= 5 orbitais e 10 spins
• f¹⁴= 7 orbitais e 14 spins

Número Quântico Magnético(m): o número quântico magnético é útil para identificação dos orbitais. Onde o orbital da direita tem valor (+) e os da esquerda valor (-). Por exemplo, utilizando o subnível f que possui um maior número de orbitais, temos:

Número Quântico de Spin (M_s): são representações em forma de seta dos elétrons distribuídos nos orbitais. O valor dos de cada spin é:

↑ Para cima é positivo M_s=+½(meio) e ↓ Para baixo é negativo e M_s=-½(meio)

Exemplo: é necessário fazer a distribuição eletrônica do átomo de Praseodímio:

Passo 1: procurar o elemento na tabela periódica e observar seu número atômico.

Utilizando o diagrama de Pauling e seguindo pelas diagonais obtém-se:

No átomo de Pr as camadas possuem:

K=2 elétrons, L=8 elétrons, M=18 elétrons, N=21elétrons, O=8 elétrons e P=2 elétrons.

Passo 2: dispor os spins em orbitais(aqui representados pelos quadrinhos) sendo

Para os íons a distribuição é diferente, visto que íons são átomos que possuem carga e são subdividos em Cátions – tem tendência de perder seus elétrons e Ânions – tem tendência de ganhar elétrons.

Para o Cátion de Pr⁺² por exemplo, a distribuição passa a ser para 57 elétrons pois ele perde 2 em virtude de sua valência:

K=2 elétrons, L=8 elétrons, M=18 elétrons, N=19 elétrons, O=8 elétrons e P=2 elétrons.

Para um átomo de cloro, por exemplo, a distribuição é 17, porém para o ânion cloreto passa a ser de 18 elétrons por que ele ganha 1 elétron:

¹⁷Cl:
1s²
2s² 2p⁶
3s² 3p⁵ ou  1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵

K=2, L=8 e M=7 elétrons

¹⁷Cl^-1:

1s² 
2s² 2p⁶ 
3s² 3p⁶ ou  1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶

K=2, L=8 e M=8 elétrons

É importante salientar que no texto acima existem reticências demonstrando a continuação das camadas, níveis, subníveis etc. Simplesmente por que Pauling seguiu o raciocínio de Mendeleyev, sabendo que novos elementos ainda serão descobertos e ocuparão, por exemplo, a camada R nível 8 e subníveis s,p,d,f,g,h,i, j e assim por diante.