Idea clave

• Los números cuánticos son el DNI de cada electrón dentro del átomo.
• Son 4 números que juntos dicen dónde es más probable encontrarlo y cómo gira.
• En un mismo átomo no se repite la combinación completa.

Analogía: el hotel de los electrones

• El electrón es el huésped y el orbital es su habitación, la zona donde es más probable encontrarlo.
• n: en qué edificio vives
• l: qué forma tiene tu habitación
• m_l: hacia dónde mira tu habitación
• m_s: cómo giras en tu cama

1. Principal: n - El edificio

• Indica nivel de energía, tamaño, distancia al centro y energía. Si n crece, el electrón está más lejos y con más energía.
• Valores: n = 1, 2, 3, 4... hasta 7 en clase.
• Nombres clásicos: K para n=1, L para n=2, M para n=3, N para n=4.
• Capacidad máxima del nivel: N = 2n^2
• Ejemplo: si n=2, N=8 electrones como máximo.

2. Azimutal: l - La forma

• Indica subnivel y forma del orbital.
• Valores: desde l=0 hasta l=n-1. Depende de n.
• Formas que debes memorizar:
  • l=0 es s: esfera.
  • l=1 es p: dos globos opuestos.
  • l=2 es d: cuatro globos cruzados.
  • l=3 es f: forma aún más compleja.
• Ejemplo: si n=3, se permite l=0, 1 y 2. Hay s, p y d. No hay f porque l debe ser menor que n.

3. Magnético: m_l - La orientación

• Indica la orientación espacial del orbital: hacia dónde apunta.
• Valores: desde m_l=-l hasta m_l=+l, pasando por 0.
• Total de orbitales: 2l+1.
• Casos clave:
  • Si l=0: solo m_l=0. Hay 1 orbital s.
  • Si l=1: m_l=-1, 0, +1. Hay 3 orbitales p.
  • Si l=2: m_l=-2, -1, 0, +1, +2. Hay 5 orbitales d.

4. Espín: m_s - El giro

• Indica el giro del electrón sobre sí mismo, como una peonza que solo gira a dos lados.
• Valores: solo m_s=+1/2 giro arriba y m_s=-1/2 giro abajo.
• Regla de oro: en cada orbital caben 2 electrones como máximo y con espín opuesto.

Tabla resumen para memorizar

• n principal: tamaño y energía del nivel / n=1,2,3 y sigue
• l azimutal: forma del subnivel / de 0 hasta n-1
• m_l magnético: orientación del orbital / de -l hasta +l
• m_s espín: sentido de giro / +1/2 o -1/2

Ejemplo modelo: validar un juego

• Pregunta: es válido n=3, l=2, m_l=-2, m_s=+1/2?
• Paso 1 n: n=3 es válido, se revisa primero porque los demás dependen de él.
• Paso 2 l: l=2 es d y es válido porque el máximo es n-1=2.
• Paso 3 m_l: m_l=-2 es válido porque está entre -2 y +2. Es uno de los 2l+1=5 orbitales d.
• Paso 4 m_s: m_s=+1/2 es válido porque solo se permite +1/2 o -1/2.
• Conclusión: sí es válido. Es un electrón en orbital 3d, orientación -2, giro arriba.

Errores típicos

• n=2 con l=2 es imposible, porque l solo llega hasta n-1=1.
• m_s=+1 es imposible, porque debe llevar 1/2: solo +1/2 o -1/2.
• Revisa siempre en orden: n, luego l, luego m_l, luego m_s.

Resumen final

• n dice nivel y tamaño, l dice forma s, p, d o f.
• m_l dice orientación y m_s dice giro +1/2 o -1/2.
• Reglas: l máximo = n-1 y m_l de -l hasta +l.
• Cada orbital admite 2 electrones con espín opuesto y ningún electrón repite los 4 números.