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Glosario Química / Término

Número cuántico principal

(n) El número cuántico que determina el tamaño y (en los átomos de hidrógeno) la energía de un orbital. n se utiliza para etiquetar electrones shell. n puede tomar valores enteros de 1 a infinito.


Números cuánticos

La solución de la ecuación de onda de Schrödinger da origen a cuatro tipos de valores llamados números cuánticos. Estos números proporcionan una mejor característica de los electrones.

- Número cuántico principal (n)
- Número cuántico secundario (ℓ)
- Número cuántico magnético (m)
- Número cuántico espín (s).

Número cuántico principal (n)

Especifica el nivel energético del orbital, siendo el primer nivel el de menor energía, y se relaciona con la distancia promedio que hay del electrón al núcleo en un determinado orbital. A medida que n aumenta, la probabilidad de encontrar el electrón cerca del núcleo disminuye y la energía del orbital aumenta.

Puede tomar los valores enteros positivos: n= 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.

Si en un elemento químico su último nivel es el 3s, su número cuántico principal es el 3. Si en un elemento químico su último nivel es el 1s, su número cuántico principal es 1.


El número cuántico principal está relacionado tanto con la energía como con la distancia media entre el núcleo y el electrón, medida en niveles energéticos, aunque la distancia media en unidades de longitud también crece monótonamente con n. Los valores de este número, que corresponde al número del nivel energético, varían teóricamente entre 1 e infinito, pero solo se conocen átomos que tengan hasta 8 niveles energéticos en su estado fundamental ya que el número atómico y el número cuántico principal se relacionan mediante 2n2 = Z < 110.


El Número cuántico principal (n) Nos indica:

Para el electrón

El nivel de energía principal que ocupa el electrón. Por ejemplo:

  • Si : n = 2 ; entonces el electrón ocupa el nivel 2
  • Si : n = 5 ; entonces el electrón ocupa el nivel 5

Para el Orbital

El tamaño o volumen del orbital, por lo cual a mayor valor de “n” , mayor es tamaño del orbital. Por ejemplo:

Sean los orbitales: Ψ(2s) y Ψ(5s)

Por lo tanto, el orbital Ψ(5s) es de mayor tamaño que el orbital Ψ(2s).

Valores Permitidos:

El número cuántico principal toma valores enteros positivos, sin considerar el cero.

n = 1 ; 2 ; 3 ; 4 ; 5 ……… ∞

El número cuántico principal también define el volumen de un orbital; por lo tanto, a mayor valor de “n” , mayor es el tamaño del orbital.

Cuanto mas alejado del núcleo se encuentre un electrón, ocupará un nivel con mayor energía y será menos estable.

La capacidad electrónica de un determinado nivel “n” se halla con la regla de Rydberg:

# máximo de electrones = 2 n2

Donde:

  • Si n = 1 : el número máximo de electrones en el nivel 1 es = 2 (1)2 = 2 e-
  • Si n = 2 : el número máximo de electrones en el nivel 2 es = 2 (2) 2 = 8 e-
  • Si n = 5 : el número máximo de electrones en el nivel 5 es = 2 (5) 2 = 50 e-

Enlace permanente: Número cuántico principal - Fecha de actualización: 2018-10-07 - Fecha de creación: 2017-12-06


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