Números Cuánticos
Los números cuánticos básicamente representan la dirección de los electrones en un átomo. Estos números cuánticos representan la ubicación, el nivel de energía y el giro del electrón en el átomo. Estos números cuánticos son útiles para representar la configuración electrónica. Los números cuánticos son de cuatro tipos –
Número cuántico principal (n)
Número cuántico orbital o azimutal (l)
Número cuántico magnético (m o ml)
Número cuántico magnético de espín (ms)
Número Cuántico Principal (n)
El número cuántico principal de un electrón representa el nivel de energía principal o capa o órbita a la que pertenece el electrón. Se representa con 'n'. Tiene valores integrales, es decir, 1, 2, 3, 4, etc. El número cuántico principal se utiliza en el modelo atómico de Bohr y Sommerfeld.
Los electrones que tienen el mismo número cuántico principal están asociados con los mismos niveles de energía (capas). Estos niveles de energía se denotan con las letras K, L, M, N, etc. Para diferentes niveles de energía (capas), el valor del "Número Cuántico Principal 'n' y el número máximo de electrones asociados con diferentes niveles de energía se dan en la tabla a continuación-
| Nº. | Nivel de energía o Órbita (capa) | Número cuántico principal ‘n’ | Número máximo de electrones (2n2) |
| 1 | K | 1 | 2×12=2 |
| 2 | L | 2 | 2×22=8 |
| 3 | M | 3 | 2×32=18 |
| 4 | N | 4 | 2×42=32 |
A medida que aumenta el número cuántico de una capa, aumenta la distancia de la capa. Por lo tanto, las capas tienen diferentes niveles de energía que disminuyen con el aumento del número cuántico.
Número Cuántico Orbital o Azimutal (l)
El número cuántico orbital o azimutal representa la subcapa orbital a la que está asociado el electrón. Cada capa principal (nivel de energía) se divide en subniveles de energía/subcapas.
Estas subcapas también se llaman orbitales. Estas subcapas/orbitales se designan con s, p, d, f, etc., con el correspondiente número cuántico orbital l = 1, 2, 3, 4, etc. El número de subcapas en cualquier capa principal es igual al número cuántico principal 'n'. La capacidad de cualquier capa principal puede determinarse sumando la capacidad de electrones de las subcapas. La capacidad de las subcapas se da en la tabla a continuación-
| Nº. | Subcapa | Número cuántico (l) | Capacidad de electrones de la subcapa 2(2l + 1) |
| 1 | s | 1 | 2(2 × 0 + 1)=2 |
| 2 | p | 2 | 2(2 × 1 + 1)=6 |
| 3 | d | 3 | 2(2 × 2 + 1)=10 |
| 4 | f | 4 | 2(2 × 3 + 1)=14 |
El número cuántico orbital o azimutal representa el momento angular y la forma posible del orbital al que está asociado el electrón. Por ejemplo, para el número cuántico orbital, l = 0, el valor del momento angular es cero y la forma del orbital es una línea recta con un momento angular cero. Para l = 1, la forma del orbital es una elipse con algún valor no nulo de momento angular. Para l = 2, la forma del orbital es una elipse más redondeada con un mayor valor de momento angular.
Para diferentes valores del número cuántico orbital o azimutal, la forma de los orbitales se muestra en la tabla a continuación-
En la configuración electrónica, el número cuántico principal se indica justo antes de la letra y el número de electrones con el mismo número cuántico orbital se representa como superíndice de la letra. Por ejemplo: Si un átomo tiene 6 electrones con el número cuántico principal 2 en la subcapa de 'p'. Entonces, en la configuración electrónica se denotará como '2p6'.
Número Cuántico Magnético (m o ml)
El número cuántico magnético (ml) representa los orbitales de una subcapa dada. Para un valor dado de l, el valor del número cuántico magnético (ml) varía desde – l hasta + l. Por ejemplo, para la subcapa p, el valor de ml será, ml = – 1, 0, + 1. Los orbitales se representan como px, py y pz. Donde, el subíndice representa la dirección del eje de rotación. Para un valor dado de l, hay 2l + 1 posibles valores de ml. La capa con el número cuántico principal 'n', tiene n2 orbitales en esa capa (nivel de energía). Para las subcapas, el número de orbitales posibles y los números cuánticos magnéticos se dan en la tabla a continuación-
