¿Qué es el número cuántico magnetico y spin?

El número cuántico que especifica los distintos orbitales posibles en cada subcapa se llama número cuántico magnético. El número cuántico que describe el momento angular de espín del electrón, debido a su giro alrededor de su eje, se llama número cuántico de espín.

número cuántico de espín (+)

En mecánica cuántica, y teniendo en cuenta la teoría de la relatividad, número que cuantiza la proyección del momento angular intrínseco del electrón del átomo de hidrógeno sobre el momento angular orbital. Se representa por la letra s. Puede tomar solamente los valores + 1/2 y – 1/2.

número cuántico magnético (+)

En mecánica cuántica, número que cuantiza la proyección del momento angular orbital del electrón del átomo de hidrógeno sobre un eje especificado.

El espín proporciona una medida del momento angular intrínseco de toda partícula. En contraste con la mecánica clásica, donde el momento angular se asocia a la rotación de un objeto extenso, el espín es un fenómeno exclusivamente cuántico, que no se puede relacionar de forma directa con una rotación en el espacio.

Luego, los números cuánticos son valores numéricos que describen e indican las características de los electrones de los átomos. Estos números son cuatro y se denominan número cuántico principal (n), número cuántico secundario o azimutal (l), número cuántico magnético (m) y número cuántico de spin (s).

El spin de las partículas sólo puede ser un múltiplo entero o semientero de la constante de Planck, . Las partículas con spin entero (0, , 2 ,...) se llaman bosones y las que tienen spin semientero (½ ,...), fermiones. Estos dos tipos se distinguen claramente por su comportamiento colectivo.

- Número cuántico principal (n)

Puede tomar los valores enteros positivos: n= 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Por ejemplo si tengo un elemento químico que su último nivel es el 3s, su número cuántico principal sería el 3. Si tengo un elemento químico en que su último nivel es el 1s, entonces su número cuántico principal sería 1.

Arnold Sommerfeld introdujo otro parámetro que describe la alineación del subnivel o subcapa. Este parámetro se conoce como número cuántico magnético . Sommerfeld descubrió que los electrones de la subcapa ocupan diferentes estados en presencia de un campo magnético externo.

En la configuración electrónica de cajas se relacionan los orbitales con cajas y los electrones con flechas. Si la flecha está hacia arriba significa que su spin es positivo. Por el contrario, el electrón tendrá spin negativo cuando la flecha esté hacia abajo.

Número Cuántico Magnético. El tercer número cuántico es el número cuántico magnético (ml). El valor de ml describe la orientación de la region del espacio ocupada por un electrón respecto a un campo mangético aplicado.

Las partículas con espín entero se llaman bosones. Fermiones son los electrones, los protones, y los neutrones.

El protón y el neutrón tienen el mismo spin 1/2, igual que el electrón, y obedecen el principio de exclusión de Pauli.

El descubrimiento del espín se remonta al 1921 y al experimento que realizaron los físicos, Otto Stern y Walther Gerlach. Tomaron un haz de átomos neutros (plata) y los hicieron pasar a través de un campo magnético no uniforme.

Los números cuánticos surgen en el proceso de la solución de la ecuación de Schrodinger, por las restricciones o condiciones de contorno que se deben aplicar para obtener la solución que se adapta a la situación física.

En 1926, Erwin Schrödinger postuló una ecuación, conocida como ecuación de onda, que le permitió calcular los niveles de energía en un átomo, fundando así, una nueva mecánica, la de las partículas subatómicas, que se llamó mecánica cuántica.

La Mecánica Cuántica es una rama de la física que estudia el comportamiento de la materia cuando las dimensiones de ésta son muy pequeñas tales como, el núcleo atómico, el átomo y las moléculas, principalmente.

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Los 4 tipos de subcapas y, por lo tanto, los 4 tipos de orbitales son s, p, d, f. Hay 4 subcapas y 17 orbitales.

Número cuántico de momento angular(l)

El número cuántico de momento angular, que significal, describe la forma general o región que ocupa un electrón, su forma orbital. El valor del depende del valor del número cuántico principal,n. El número cuántico de momento angular puede tener valores positivos de cero a(n−1).

En conclusión y de forma resumida podemos decir que la diferencia fundamental es que la órbita describe una trayectoria, mientras que el orbital describe una región espacial. Y la única semejanza es que ambos tratan de explicar la localización de los electrones en el átomo.

El principio de exclusión de Pauli establece que no puede haber dos electrones con todos los números cuánticos iguales.

El modelo atómico aceptado actualmente, fue propuesto en la década del 1920, el cuál fue desarrollado principalmente por los científicos Schrödinger y Heisenberg. El modelo atómico actual: Modelo mecano cuántico.

El espín es un momento angular que pueden tener las partículas por el mero hecho de existir, que llamamos 'intrínseco' y no está asociado con giro o movimiento. El espín del electrón es 1/2, el del fotón es 1, el del bosón de Higgs es 0.

Se mide la desviación del haz en la pantalla, la regla está graduada en milímetros. A partir de dicha medida se obtiene el valor el valor μ_B del magnetón de Bohr. Se compara el valor calculado con su definición dada más arriba en términos de la carga del electrón, de su masa y de la constante h de Planck.

Así, obtenemos los números cuánticos, n, l y m que definen totalmente un orbital, mientras que los 4 números cuánticos n, l, m y s definen totalmente un electrón que ocupa un orbital.