El números cuánticos son básicamente representa la dirección de un electrón en un átomo. Estos números cuánticos representan la ubicación, el nivel de energía y el espín del electrón en el átomo. Estos números cuánticos son útiles para representar la configuración de los electrones. Los números cuánticos son de cuatro tipos
- Número cuántico principal (n)
- Número cuántico orbital o azimutal (l)
- El número cuántico magnético (m o m)l)
- Girar el número cuántico magnético (ms)
Número cuántico principal (n)
El número cuántico principal de un electrón representa el nivel de energía principal o la envoltura u órbita a la que pertenece el electrón. Está representado por n. Tiene valores integrales, es decir, 1, 2, 3, 4, etc. El número cuántico principal se utiliza en el modelo atómico de campo de Bohr y Summer.
Los electrones que tienen el número cuántico principal, están asociados con los mismos niveles de energía (cáscaras). Estos niveles de energía se denotan con las letras K, L, M, N, etc. Para diferentes niveles de energía (conchas) el valor del Número cuántico principal n y el número máximo de electrones asociados con diferentes niveles de energía se dan en la tabla siguiente-
| Sl. No. | Nivel de energía u Órbita (caparazón) | Número cuántico principal n | Número máximo de electrones (2n2) |
| 1 | K | 1 | 2×12=2 |
| 2 | L | 2 | 222=8 |
| 3 | M | 3 | 2×32=18 |
| 4 | N | 4 | 242=32 |
Como el número cuántico de un proyectil aumentan la distancia del aumento del proyectil. Por lo tanto, las conchas tienen diferentes niveles de energía que disminuyen con el aumento del número cuántico.
Número cuántico orbital o azimutal (l)
El número cuántico orbital o de acimut representa la subcapa de la órbita a la que está asociado el electrón. Cada cubierta principal (nivel de energía) se subdivide en niveles/subcapas de subenergía.
Estas subcarpetas también se llaman orbitales. Estas subesferas/orbitales se designan por s, p, d, f, . etc. con el correspondiente número cuántico orbital l = 1, 2, 3, 4etc. El número de subcapas es cualquier caparazón principal es igual al número cuántico principal n. La capacidad de cualquier caparazón principal puede determinarse sumando la capacidad de electrones de las subcapas. La capacidad de las subcáscaras se indica en la tabla siguiente.
| Sl. No. | Subshell | Número cuántico (l) | Capacidad de electrones de la subcapa 2(2l + 1) |
| 1 | s | 1 | 2(2 × 0 + 1)=2 |
| 2 | p | 2 | 2(2 × 1 + 1)=6 |
| 3 | d | 3 | 2(2 × 2 + 1)=10 |
| 4 | f | 4 | 2(2 × 3 + 1)=14 |
El orbital o azimut número cuántico representa el momento angular y la posible forma de la órbita a la que está asociado el electrón. Por ejemplo: para el número cuántico orbital, l = 0, el valor del momento angular es cero y la forma de la órbita es recta con un momento angular cero es. Para l = 1, la forma de la órbita es una elipse con algún valor de momento angular distinto de cero. Para l = 2, la forma del orbital es una elipse redondeada con más valor de momento angular.
Para los diferentes valores del número cuántico orbital o del azimut, la forma de los orbitales se muestra en la siguiente tabla…
En la configuración de los electrones, el principal número cuántico se indica justo antes de la letra y el número de electrones con el mismo número cuántico orbital se representa como superíndice de la letra. Por ejemplo: Si un átomo tiene 6 electrones con el número cuántico principal 2 en la subcapa de p. Entonces en la configuración de los electrones se indicará como 2p6.
El número cuántico magnético (m o m)l)
El número cuántico magnético (ml) representa las órbitas de una subcubierta dada. Para un valor dado de l, el valor de la número cuántico (ml) los rangos van de l a + l. Por ejemplo, para la subcarpeta p, el valor de ml será, ml = 1, 0, + 1. Los orbitales se representan como px, py y pz. Donde, el subíndice representa la dirección del eje de rotación. Para el valor dado de l, hay 2l + 1 valores posibles de ml. La cáscara con el número cuántico principal de n, tiene n2 orbitales en esa concha (nivel de energía). Para las subcáscaras el número de orbitales posibles y magnéticos números cuánticos se dan en el cuadro siguiente…
| Subshell | Número cuántico orbital o azimutal (l) | Número de Orbitales 3l + 1 |
El número cuántico magnético (m o m)l) |
| s | 0 | 1 | 0 |
| p | 1 | 3(px, py, pz) | -1, 0, + 1 |
| d | 2 | 5 (dx2-y2, dz2, dxy, dxz, dyz) | – 2, -1, 0, + 1, + 2 |
| f | 3 | 7(fz3, fxz2,fxyz, fx(x)2-3y2), fyz2, fz(x)2-y2), fy(3×2-y2)) | -3, – 2, – 1, 0, + 1, + 2, + 3 |
Número cuántico magnético de giro (ms)
Como la tierra gira alrededor del sol y rota sobre su eje, de manera similar los electrones en el átomo giran alrededor del núcleo y rotan sobre su eje que se llama Espina de electrón. La dirección de rotación (spin) de los electrones alrededor de su eje está representada por el número cuántico magnético Spin. Este número cuántico no afecta al nivel de energía de los electrones. El número cuántico magnético de Spin sólo tiene un valor + 1/2 o 1/2. En general, el electrón con ms = + 1/2 se llama un electrón alfa, y el electrón con ms = 1/2, se llama electrón beta. No hay dos electrones emparejados que puedan tener el mismo valor de espín.
