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El Orbital atómico

orbital atómico

El orbital atómico es la región y espacio energético que se encuentra alrededor del átomo.

Es importante destacar, que en esta región hay mayor probabilidad de encontrar un electrón, el que realiza movimientos ondulatorios.

Hay que tener en cuenta, que los átomos están compuestos por:

  • Protones.
  • Neutrones.
  • Y, por una nube electrónica o zona extranuclear.

Esta zona o nube, es el lugar donde hay mayor probabilidad de encontrar electrones orbitando alrededor del núcleo del átomo.

Por cuanto ya que estos ocupan orbitales que se encuentran en diversos niveles de energía.

  • Por esta razón, se considera el átomo como una nube difusa.
  • Con alta densidad electrónica.
  • En la que hay un porcentaje alto de encontrar electrones y determinar en qué región.

Tipos de orbital atómico

Es importante destacar, que no se pueden precisar las posiciones exactas de los electrones debido a  sus movimientos ondulatorios,

Estos son estudiados a través de la ecuación de Schrödinger utilizando tres números cuánticos que permiten definir los tipos de orbitales atómicos que existen.

  • La letra “n” es el número cuántico principal e identifica el nivel de energía y el tamaño del orbital.

Se representa como, n: 1, 2, 3.

  • La letra “l” representa los subniveles de energía y el tipo de orbital (s, p, d, f).

Se representa como, l: números enteros del 0 hasta el n-1.

  • La letra “m” se emplea para referirse al número cuántico magnético, que indica la orientación espacial del orbital.

Se representa como, m: números entre el +1 y el -1, incluye el 0.

Orbital s

orbital s
  • Por una parte, Su nombre deriva de Sharp, que significa ‘nítido’.
  • Este orbital se caracteriza por tener una forma esférica.
  • A parte, El valor del número cuántico secundario que lo define es l = 0.
  • Su número cuántico magnético es 0.
  • Y, En cada orbital s caben dos electrones.

Orbital p

orbital p
  • Su nombre deriva de Principal.
  • También, consta de dos lóbulos que se proyectan a los largo de un eje, y todos tienen la misma forma y energía, pero con diferente orientación.
  • Además, el valor del número cuántico secundario que lo define es l =1.
  • Posee tres orbitales cuyos números cuánticos magnéticos son -1, 0, 1.
  • Y, en el orbital p hay 6 electrones.

Orbital d

orbital d
  • Su nombre deriva de Difuse.
  • Se caracteriza por tener múltiples formas.
  • El valor de su número cuántico secundario es l = 2, y sus números cuánticos magnéticos son -2, -1, 0, 1 y 2.
  • Existen 5 tipos de orbitales, por lo cual tiene 10 electrones.

Orbital f

orbital f
  • Su nombre deriva de Fundamental.
  • Este orbital tiene forma multilobular.
  • El valor de su número cuántico secundario es l = 3.
  • Existen siete tipos de orbitales f, por lo que tiene 14 electrones.

El orbital atómico

Es importante destacar que, un orbital atómico es una región del espacio alrededor del núcleo de un átomo donde se encuentra un electrón.

Además, la ubicación exacta solo se puede aproximar mediante el uso de las leyes de la probabilidad.

Por otra parte, los orbitales atómicos ocupan áreas esféricas alrededor del núcleo en tres dimensiones, por lo que los electrones no orbitan el núcleo como un planeta orbita una estrella.

Asimismo, los orbitales también tienen diferentes formas:

  • Existe un tipo que rodea simétricamente el núcleo de un átomo y otro que se extiende en diferentes direcciones a ambos lados del núcleo.
  • Cada orbital atómico, sin importar su tipo, está situado en diferentes niveles de energía que se extienden más lejos del núcleo.
  • Siendo el nivel de energía más bajo el más cercano.

Por otra parte, cuando un nivel de energía rodea al núcleo, se denomina orbital s.

Y, cuando el orbital se extiende a ambos lados, se identifica como orbital ap.

Otras formas de orbital atómico

Existen también, otras formas de los orbitales atómicos, que ayudan a describir la naturaleza de los electrones como ondas que rodean un núcleo.

  • Los átomos con un solo electrón están estructurados como un planeta con atmósfera.
  • Y los átomos con muchos electrones parecen tener una nube de electrones rodeándolos.
  • Los electrones cercanos al núcleo tienen energías más bajas.
  • Mientras que los orbitales se vuelven más complejos a niveles de energía más altos más alejados del núcleo.
  • Se utiliza un número cuántico para definir los estados de energía de los electrones.
  • Y los electrones cambian los niveles de energía al emitir o absorber energía.

En un momento dado, el estado de un átomo se determina analizando su configuración electrónica.

  • Esta puede cambiar a medida que interactúa con otros átomos y moléculas del entorno.
  • Hay hasta tres orbitales p en cualquier nivel, excepto el primero alrededor del núcleo.
  • Y, cuanto mayor es el nivel de energía, más alargado es el orbital.

Cada orbital atómico contiene dos electrones que se diferencian por la dirección de su giro.

En los átomos involucrados, cada orbital atómico interactúa durante la formación de moléculas y compuestos.

En orbitales atómicos de combinación lineal, dos o más átomos pueden compartir electrones entre los orbitales de cada uno.

La teoría de los orbitales atómicos de hibridación describe la forma de una molécula cuando está unida por un átomo en lugar de unos pocos.

Puede incluir la combinación de orbitales s y p.

Y también se indica el número de electrones. El orbital atómico de cada electrón en un átomo es estudiado por expertos en mecánica cuántica para comprender la complejidad de los átomos y cómo interactúan.