Orbitales, niveles y subniveles 08

 

¿Cuántos orbitales existen en el cuarto nivel energético de un átomo? De ellos, ¿cuántos son s, p, d y f? Justifica las respuestas en base a los números cuánticos.

 

 

Solución:

En el cuarto nivel energético el número cuántico principal, n, es igual a cuatro, luego l puede tomar los siguientes valores: 0, 1, 2, 3.

l = 0 → m = 0 → 1 orbital s

l = 1 → m = –1, 0, 1 → 3 orbitales p

l = 2 → m = –2, –1, 0, 1, 2 → 5 orbitales d

l = 3 → m = –3, –2, –1, 0, 1, 2, 3 → 7 f

 

 

 


Orbitales, niveles y subniveles 07

 

¿Cuántos orbitales d hay en un nivel cuántico? ¿Pueden adquirir energías diferentes?

 

 

Solución:

Para la primera pregunta debemos tener en cuenta que el número cuántico secundario, l = 0, 1, 2,…., n – 1, correspondiendo el valor 2 al orbital d, luego:

l = 2 → m = –2, –1, 0, 1, 2

Por lo tanto tiene cinco orbitales.

En cuanto a la segunda pregunta la contestación es: no, pues todos los orbitales d tienen la misma energía.

 

 


Modelo atómico de Bohr-Sommerfeld 12

 

Calcula, en Å, el radio de la órbita más interna del átomo de hidrógeno según Bohr.

Datos: h = 6,63·10–34 J · s; m =  9,1·10–31 kg; q = 1,6·10–19 C

 

 

Solución:

Datos: n = 1; h = 6,63·10–34 J · s; m =  9,1·10–31 kg; q = 1,6·10–19 C

Radio de una órbita según el modelo atómico de Bohr:

rn = n2 h2/4π2 m K q2

MODELO ATOM BOHR 12

r1 = 5,31·10–11 m·(1010 Å/m) = 0,531 Å

 

 


Modelo atómico de Bohr-Sommerfeld 11

 

Calcula el de la energía, en eV, que se libera cuando el electrón de un átomo de hidrógeno excitado pasa del nivel n = 4 a n = 3.

Datos: h = 6,63·10–34 J · s; m =  9,1·10–31 kg; q = 1,6·10–19 C

 

 

Solución:

Datos: n2 = 4; n1 = 3; h = 6,63·10–34 J · s; m =  9,1·10–31 kg; q = 1,6·10–19 C

Energía del electrón al cambiar de órbita según Bohr:

MODELO ATOM BOHR 11

E = 1,05·10–19 J

E = 1,05·10–19 J·(eV/1,6·10–19 J) = 0,66 eV