- Resumen
- Introducción
- Desarrollo del Tema
- Primer
número cuántico n - Segundo número cuántico
l - Tercer
número cuántico magnético
m - Tercer
número cuántico en S - Tercer
número cuántico en P - Cuarto
número cuántico de espín
S - Conclusiones
- Referencias
Resumen
La nueva regla del octeto incrustándose en el
estudio del tercer número cuántico encuentra en
este trabajo que en realidad, el momento angular que ha sido
clásicamente relacionado en la mecánica
cuántica con el segundo número cuántico, de
verdad no es el momento angular de momento angular de un orbital
atómico ni mucho menos es el de un electrón. Que
sea un momento angular que obedezca a una descripción de
tipo ondulatorio está bien, pero eso no quiere decir que
no sea una descripción producto del acoplamiento efectivo
de una serie de momentos angulares individuales como los que le
corresponderían a cada uno de los orbitales
atómicos que deben poseer una descripción
ondulatoria propia compatible con una región elemental del
espacio disponible solo para dos electrones. Es más, el
momento angular del mismo orbital atómico incluso debe
obedecer al producto acoplado de los distintos momentos angulares
individuales de las líneas de campos eléctricos y
magnéticos. El tercer número cuántico de un
electrón oscila con valores enteros y positivos que van
entre n-(l-1) y
n+(l-1).
Palabras claves:
Configuración electrónica, Regla de Hund, Tabla
Periódica, Huecos.
THIRD QUANTUM NUMBER
MAGNETIC
Abstract
The new rule of the octet by embedding in the study of
the third quantum number is in this work that in fact, angular
momentum which has been classically related quantum mechanics
with the second quantum number, truth is not the angular momentum
of an electron or much less is the angular momentum of an atomic
orbital. Be an angular momentum that obeys a description of wave
type is good, but that doesn't mean it's not a description the
effective coupling of one product would be individual angular
moments as those correspond you to each Atomic orbital that must
possess an own wave description compatible with an elemental
region of space only for two electrons. Moreover, of the orbital
angular momentum should even be coupled product of the different
individual angular moments of lines of electric and magnetic
fields.
Keywords: Electronic Configuration,
Rule Hund, Periodic Table, Holes.
Introducción
Precisamos que la introducción de todos estos
artículos son iguales, debido que el objetivo es sostener
la nueva regla del octeto. Es la misma introducción de los
dos últimos artículos referidos a la
configuración electrónica y la posición del
hidrógeno en la nueva tabla periódica. En este
trabajo es básico el trabajo Anomalías de
configuración electrónica.
Este artículo se basa sobre todo en la
última publicación denominada Orbital molecular
enlazante vacío.
El contenido de este artículo es en base a lo
consignado en el trabajo "El electrón es una
cuasipartícula compuesta" y la Hibridación del
carbono.
Desarrollo del
Tema
El número cuántico magnético es uno
de los cuatro números cuánticos que caracterizan el
estado cuántico de un orbital
atómico.
Partiendo de que un determinado electrón donde
las líneas cerradas de flujo de campo eléctrico,
están acopladas electromagnéticamente de forma
perpendicular a las líneas cerradas de flujo de campo
magnético.
El tercer número cuántico es el que
determina la constitución de los orbitales
atómicos, los orbitales para ser orbitales deben tener
como mínimo la presencia acoplada de un par de paquetes de
líneas cerradas de flujo de campo
magnético.
En los orbitales atómicos aunque es necesaria la
presencia mínima de una cantidad de líneas cerradas
de flujo de campo magnético para ser orbitales, no sucede
lo mismo con las líneas cerradas de flujo de campo
eléctrico que incluso, podían no estar presentes y
por esto se les ha llamado huecos a estos orbitales.
Los orbitales de un mismo subnivel de energía, se
diferencian por la cantidad de pares de paquetes de líneas
cerradas de flujo de campo magnético que tengan cada
orbital pero eso sí que sean líneas cerradas con el
mismo radio lh de amplitud que es lo que
identifica a los subniveles de energía.
Los subniveles de energía tienen una cantidad de
orbitales igual a 2l-1 orbitales y todos tienen
algo en común, que es el radio lh pero los
diferencia es la cantidad de pares de paquetes de líneas
cerradas de flujo de campo magnético que es distinta para
cada orbital del mismo subnivel.
Los paquetes de líneas cerradas de flujo de campo
magnético, no andan sino por pares configurando orbitales,
queriendo decir que uno de los orbitales que menos pares de
paquetes de líneas cerradas de flujo de campo
magnético tendrían, sería el único
orbital que tiene el subnivel s en el primer
nivel de energía, quien tendría un solo
par.
Los orbitales con igual radio en sus líneas
cerradas de flujo de campo, pues pertenecen al mismo subnivel de
energía.
Cuando se aplica un campo magnético externo a un
átomo, se produce el desdoblamiento de todas las
líneas cerradas de flujo de campo
magnético de un subnivel de energía, es decir
se desdoblan los orbitales de acuerdo al número de pares
de líneas cerradas de flujo de campo
magnético que tengan, desdoblamiento que es
proporcional de acuerdo al valor del tercer número
cuántico magnético que tenga cada
orbital.
En esta teoría que adopta al electrón como
una cuasipartícula electromagnética el
número cuántico magnético puede tomar
valores cuánticos que dependen, de los valores que tenga
el primero y segundo número cuántico por lo tanto
para hablar de él hay que referirse primero a todos
ellos.
Primer
número cuántico n
El primero y principal número cuántico
n: Es el número de paquetes de
líneas cerradas de flujo de campo
eléctrico que tienen todos los electrones situados en
todos los orbitales de todos los subniveles de un determinado
Nivel de energía electrónica.
En el primer nivel de energía, los electrones
tienen un solo paquete de líneas cerradas de flujo de
campo eléctrico, en el segundo nivel tiene 2 paquetes, en
el tercer nivel tienen 3 paquetes y así sigue
incrementándose de forma sucesiva y
cuántica.
En concurrencia con el principio de exclusión de
Pauli, el número máximo de paquetes de
líneas cerradas de flujo de campo
eléctrico que pueda llegar a tener un
orbital atómico con cualquier radio o subnivel de
energía, de un determinado Nivel energético
atómico, es precisamente de 2n.
Segundo
número cuántico l
El segundo número cuántico
l encierra: A la descripción ondulatoria
del tamaño, forma y orientación que tiene una
región del espacio llamada subnivel de energía, que
es disponible para contener a un número de
2(2l-1) electrones, por lo tanto en cada una de
esas regiones hay un número de orbitales atómicos
que tienen todos el mismo radio lh que les impone
el valor cuántico del segundo número
cuántico en los paquetes de líneas cerradas de
flujo de campo eléctrico del respectivo subnivel de
energía pero, dichos orbitales poseen a un número
distinto de las líneas cerradas de flujo de campo
magnético, que es la cantidad que distingue a un orbital
de otro orbital de la misma región o subnivel.
El número de orbitales que tiene con
seguridad cada subnivel de energía con determinado radio
lh en las líneas de campo es de
(2l-1) orbitales.
La cantidad (2l-1) de orbitales
atómicos, los diferenciará entre sí el
número de pares de paquetes de líneas cerradas de
campo magnético que tengan cada uno de los respectivos
orbitales.
El número máximo de paquetes de
líneas cerradas de flujo de campo
eléctrico, que pueda llegar a tener un subnivel de
energía con un determinado radio lh es de
2n(2l-1).
Las diferentes formas experimentales que manifiestan los
distintos subniveles con su respectivo momento angular que
está conformado por distintos orbitales del mismo radio,
las formas que proceden de la espectroscopia, consideramos que se
presenta porque la cantidad de orbitales que tiene cada subnivel
de energía con el mismo radio, no es la misma para todos
por ejemplo, el subnivel s tiene un solo orbital
con un determinado radio por lo tanto, debe tener una forma
distinta a la que tiene otro subnivel como el p
que tiene a 3 orbitales con el doble radio de
s.
Igual pasa con el subnivel d, que
además de tener ya a 5 orbitales son de triple radio de
s por lo tanto, este subnivel no puede tener la
misma forma espectroscópica que el subnivel
p.
Tercer
número cuántico magnético
m
El tercer número cuántico
m: Es el número de paquetes
m de líneas cerradas de flujo de campo
magnético que tiene un orbital.
El número de paquetes m de
líneas cerradas de flujo de campo
magnético con un determinado radio l
de un orbital, es igual a 2n que es el mismo
número máximo de paquetes de líneas
cerradas de flujo de campo eléctrico en un orbital,
ahora ya que el número de orbitales en un subnivel
l es de 2l-1 entonces el
número de líneas cerradas de flujo de campo
magnético es 2n(2l-1).
Para precisar el tercer número cuántico
m, comenzamos diciendo que en esta teoría
del electrón como cuasipartícula, el momento
angular L de un subnivel atómico, que
está relacionado con su segundo número
cuántico l, es mediante la siguiente
ecuación:
Esta anterior relación número uno (1)
representa al valor del momento angular de un subnivel de
energía, más no de un orbital, o lo que es lo
mismo, es el momento angular de aquella región del espacio
que está disponible para albergar a un número de
2(2l-1) electrones.
Que ese momento angular de la relación
número uno (1), coincida en el hidrógeno y el helio
con el momento angular del único orbital presente incluso
con el mismo nivel principal de energía atómica, no
quiere decir que esa sea la regla que se tiene que cumplir para
todos los subniveles de energía.
Cada uno de los diferentes momentos angulares puede
llegar a tener 2(2l-1) electrones y cada
uno, de los diferentes momentos angulares tiene a
(2l-1) orbitales además, cada uno
de los diferentes momentos angulares tiene
2n(2l-1) terceros números
cuánticos en el respectivo subnivel de
energía.
Para un electrón el tercer número
cuántico magnético m se extiende
desde n – (l-1) hasta n
+ (l–1).
Tercer
número cuántico en S
El tercer número cuántico cambia a medida
que evoluciona n y evoluciona l
es decir, no es lo mismo el tercer número cuántico
en s del primer nivel de energía, que el
mismo tercer número cuántico en s
del segundo nivel.
Presentamos una relación o ecuación
general que relaciona el tercer número cuántico
m con n y
l.
Entonces podemos representar a la configuración
electrónica de único orbital del hidrógeno y
el helio de la siguiente manera:
Esta es la representación de un orbital donde
n es el primer número cuántico,
l es el segundo número cuántico,
m el tercer número cuántico y
s es el espín del electrón quien
indica si el orbital está semi lleno o totalmente
lleno.
Fijémonos que ambos tienen en el orbital a dos
paquetes de líneas cerradas de flujo de campo
magnético a pesar de que el hidrógeno tiene un solo
paquete de líneas cerradas de flujo de campo
eléctrico mientras que el helio, tiene a dos de esos
paquetes eléctricos porque hay dos electrones
apareados.
En el segundo nivel de energía, s
tendría en su único orbital un tercer número
cuántico de m=4. Por ejemplo el
átomo de litio tendría la siguiente
configuración electrónica:
El subnivel s del segundo nivel del
átomo de litio, cuyo momento angular representa
también un solo orbital pero esta vez con 4 paquetes de
líneas cerradas de campo magnético, que son las
mismas del único orbital presente aunque el litio como
metal tiene 12 paquetes de líneas cerradas de campo
magnético con un radio de 2h porque pertenecen al subnivel
p.
Tercer
número cuántico en P
Como hemos dicho, aplicando la relación de
m=2n(2l-1) en p donde
sabemos, que p aparece en el segundo nivel de
energía, entonces m=12.
Escojamos al átomo de carbono para representarle
su configuración electrónica:
Donde n es el primer número
cuántico principal, l es el segundo
número cuántico, m es el tercer
número cuántico y s es el
espín del electrón.
Como hemos visto que la relación donde
m=2n(2l-1) sirve en el subnivel
s porque tiene un solo orbital y el tercer
número cuántico del orbital es el mismo del
subnivel, pero en otros subniveles distintos a s
no nos sirve para hallar el tercer número cuántico
del orbital y menos en un electrón.
Entonces se necesita contar con una relación que
de acuerdo al valor del tercer número cuántico
total, arroje un tercer número cuantico para cualquier
orbital en cualquier subnivel.
El valor de m para cualquier subnivel es
el siguiente:
Pero esta relación anterior no nos sirve para
calcular el valor del tercer número cuántico en
cada uno de los orbitales de un subnivel de energía,
entonces llegamos a la siguiente relación.
El número de orbitales que tiene un subnivel es
igual al resultado de la siguiente relación:
Los 3 orbitales del subnivel p en el
segundo nivel de energía, independiente de la cantidad de
electrones que haya, tienen los siguientes valores de
m representados de la siguiente
manera:
Si trabajamos en un subnivel p que
está totalmente lleno de electrones o sea con
2(2l-1) de electrones, o sea con 6 electrones,
entonces si queremos averiguarle el tercer número
cuántico magnético a cada uno de los 3 pares de
electrones que están ocupando a cada uno de los 3
orbitales que tiene el subnivel p.
Cuarto
número cuántico de espín S
El segundo número cuántico
l, se refiere es al radio h de
las líneas de flujo cerradas de campo eléctrico,
que arrojarían una longitud lineal de 2ph para cada una de
ellas en los paquetes que precisa n en el primer
número cuántico.
Como cada paquete de esas líneas de flujo
eléctrico, tienen un paquete ortogonal y circular de
líneas de flujo también cerradas de campo
magnético, pues en el electrón la longitud de las
líneas cerradas de flujo magnético es el doble de
la longitud de la longitud de líneas de flujo cerradas de
campo eléctrico.
Es decir que el cuarto número cuántico es
la relación entre el radio de las líneas cerradas
de flujo de campo eléctrico, sobre el radio de las
líneas de flujo cerradas de campo
magnético.
El cuarto número cuántico de espín
está implícito dentro dela estructura del
electrón ya que la longitud de las líneas cerradas
de flujo de campo magnético son el doble de la longitud,
de las líneas cerradas de flujo de campo
eléctrico.
Esto es una consecuencia de que por ejemplo si el radio
lh de las líneas cerradas de flujo de
campo eléctrico es 1h, entonces el radio
de las líneas de campo magnético correspondiente es
de 2h.
Conclusiones
a) LA PRIMERA GRAN CONCLUSIÓN es decir que la
hibridación no es un fenómeno solamente del
carbono, en alguna medida la sufren todos los elementos para
poder prepararse para llevar a cabo los enlaces
químicos.
b) LA SEGUNDA GRAN CONCLUSIÓN es que el tercer
número cuántico o magnético, no es el mismo
en todos los mismos l o subniveles, por ejemplo:
el tercer número cuántico m de un
electrón en el primer nivel 1s1 es 1
mientras que el m de un electrón en el
segundo nivel 2s2 es 2 y en ambas ocasiones hay
solamente un solo orbital.
c) LA TERCERA GRAN CONCLUSIÓN es el de publicar
la relación que da el valor del tercer número
cuántico para los orbitales de un subnivel de
energía:
Donde n es el primer número
cuántico, l es el segundo número
cuántico y m el tercer número
cuántico.
d) LA CUARTA GRAN CONCLUSIÓN es el de publicar o
predecir, que el número de orbitales que debe tener un
subnivel de energía l de energía es
igual:
2l-1
Siendo l igual a 1, 2, 3, etc hasta el
infinito.
e) LA QUINTA GRAN CONCLUSIÓN es la nueva
relación del momento angular del electrón
L que es el siguiente:
f) LA SEXTA GRAN CONCLUSIÓN es que esta
relación anterior del momento angular no se contradice en
nada con los resultados encontrados en la serie de Lyman donde
l=1 y entonces:
f) LA SEXTA GRAN CONCLUSIÓN es que esta
relación anterior del momento angular no se contradice en
nada con los resultados encontrados en la serie de Balmer donde
l=2 y entonces:
f) LA SEXTA GRAN CONCLUSIÓN es que esta
relación anterior del momento angular no se contradice en
nada con los resultados encontrados en la serie de Ritz donde
l=3 y entonces:
f) LA SEXTA GRAN CONCLUSIÓN es que esta
relación anterior del momento angular no se contradice en
nada con los resultados encontrados en la serie de Pfund donde
l=4 y entonces:
g) LA SEPTIMA GRAN CONCLUSIÓN de este trabajo es
que el cambio de darle valores convencionales cuánticos
distintos al segundo número cuántico no altera los
resultados pero sin embargo si ayuda demasiado a comprender la
lógica cuántica.
h) LA OCTAVA Y GRAN CONCLUSIÓN de este trabajo es
el de reconocer que al tercer número cuántico
magnético, evoluciona a medida que crece el primer
número cuántico.
i) LA NOVENA GRAN CONCLUSIÓN de este trabajo es
que se atreve a predecir que es muy probable, que el único
orbital s del segundo nivel, cumpla la regla de
que el número de nodos radiales que tiene un orbital es
igual a n-l nodos radiales en la densidad
electrónica.
j) LA DECIMA GRAN CONCLUSIÓN de este trabajo es
la definición de lo que es un electrón excitado o
excitón, quien sería un electrón que se
encuentra en un orbital excitado que posee el doble de paquetes
de líneas cerradas de flujo de campo magnético, es
decir son de una cantidad que es el doble que el número de
paquetes de líneas cerradas de flujo de campo
eléctrico.
Vemos que el primer número cuántico del
orbital está revelando que hay un electrón que
tiene 2 paquetes de líneas cerradas de flujo de campo
eléctrico pero sin embargo, tiene a 4 paquetes de
líneas cerradas de flujo de campo magnético, el
doble y el electrón está desapareado porque el
exponente de p dice que hay un solo
electrón, por lo tanto es un electrón desapareado
ubicado en un orbital excitado.
Cosa distinta fuera que si el mismo respectivo orbital
tuviera la siguiente configuración
electrónica:
Vemos que los 3 primeros números cuánticos
son iguales pero el cuarto número cuántico, nos
está revelando que hay un par de electrones apareados por
lo tanto es un orbital no excitado.
k) LA DECIMO PRIMERA GRAN CONCLUSIÓN de este
trabajo es que en realidad estos electrones ubicados en un
orbital excitado, son los electrones aptos para configurar
orbitales moleculares.
l) LA DECIMO SEGUNDA GRAN CONCLUSIÓN de este
trabajo es que un electrón mediante la absorción de
un fotón puede adquirir energía y abandonar el
radio original del subnivel para adquirir una nueva
dimensión radial energética y ocupar otro subnivel
de mayor energía.
Este es un electrón que tiene 2 paquetes de
líneas cerradas de flujo de campo eléctrico que
tienen un radio de 1h con también dos paquetes de
líneas cerradas de flujo de campo magnético es
decir, que las líneas cerradas de campo eléctrico
tienen una longitud de h, pero absorbiendo un
fotón con cierta cantidad de energía, pueden
adquirir la cantidad de energía necesaria que se
traduciría en un cambio del segundo número
cuántico de s para p en el
orbital y convertirse en el siguiente electrón.
Recordemos que el fotón como es una
partícula que trae abiertas a las líneas cerradas
de capo eléctrico per en cantidad igual por el
espín entero, igual a la longitud abiertas de las
líneas cerradas decampo magnético.
l) OTRA DE LAS GRANDES CONCLUSIONES es que el hecho de
extender el cálculo del valor de m en un
electrón que está comprendido en el intervalo
m=n±(l-1) ayuda a comprender la
hibridación de orbitales, a entender mejor al
electrón desapareado, a entender la excitación
electrónica y los semiconductores entre otros.
Referencias
REFERENCIAS DEL ARTÍCULO.
[02] Hibridación del carbono.
[01] Electrón Cuasipartícula.
[1] Nueva tabla periódica.
[2] Nueva tabla periódica.
[3] Ciclo del Ozono
[4] Ciclo del Ozono
[5] Barrera Interna de Potencial
[6] Barrera Interna de Potencial
[7] Ácido Fluoroantimónico.
[8] Ácido Fluoroantimónico.
[9] Dióxido de cloro
[10]Dióxido de cloro
[11]Pentafluoruro de Antimonio
[12]Pentafluoruro de Antimonio
[13]Tetróxido de Osmio
[14]Enlaces Hipervalentes
[15]Enlaces en moléculas Hipervalentes
[16]Nueva regla del octeto
[17]Estado fundamental del átomo
[18]Estado fundamental del átomo
[19]Barrera rotacional del etano.
[20]Enlaces de uno y tres electrones.
[21]Enlaces de uno y tres electrones.
[22]Origen de la barrera rotacional del etano
[23]Monóxido de Carbono
[24]Nueva regla fisicoquímica del
octeto
[25]Células fotoeléctricas
Monografías.
[26]Células Fotoeléctricas
textoscientificos.
[27]Semiconductores Monografías.
[28]Semiconductores textoscientificos.
[29]Superconductividad.
[30]Superconductividad.
[31]Alotropía.
[32]Alotropía del Carbono.
[33]Alotropía del Oxígeno.
[34]Ozono.
[35]Diborano
[36]Semiconductores y temperatura.
REFERENCIAS DE LA TEORÍA
[1] Número cuántico
magnético.
[2] Ángulo cuántico
[3] Paul Dirac y Nosotros
[4] Numero cuántico Azimutal
monografias
[5] Numero cuántico Azimutal
textoscientificos
[6] Inflación Cuántica textos
científicos.
[7] Números cuánticos
textoscientíficos.com.
[8] Inflación Cuántica
Monografías
[9] Orbital Atómico
[10] Números Cuánticos.
[11] Átomo de Bohr.
[12] Líneas de Balmer.
[13] Constante Rydberg.
[14] Dilatación gravitacional del
tiempo.
[15] Número Cuántico
magnético.
[16] Numero Cuántico
Azimutal.
Copyright © Derechos
Reservados1.
Heber Gabriel Pico Jiménez MD1. Médico
Cirujano 1985 de la Universidad de Cartagena Rep. de Colombia.
Investigador independiente de problemas biofísicos
médicos propios de la memoria, el aprendizaje y otros
entre ellos la enfermedad de Alzheimer.
Estos trabajos, que lo más probable es que
estén desfasados por la poderosa magia secreta que tiene
la ignorancia y la ingenuidad, sin embargo, como cualquier
representante de la comunidad académica que soy,
también han sido debidamente presentados sobretodo este se
presentó en Septiembre 14 del 2014 en la "Academia
Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales"
ACCEFYN.
Autor:
Heber Gabriel Pico Jiménez
MD1
© todos los derechos
reservados1