ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO
ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO
1 nm = 10 Aº
λ en nm 750 700 650 600 550 500 450 400 350
Espectroscopía atómica
Técnica (Espectroscopía de …) Excitación Relajación
absorción atómica UV-vis Calor
emisión atómica Calor UV-vis
fluorescencia atómica UV-vis UV-vis
rayos X Rayos X Rayos X
Espectroscopía molecular
Técnica (Espectroscopía de …) Radiación electromagnética
resonancia magnética nuclear Radiofrecuencias
microondas Microondas
infrarroja Infrarrojo
ultravioleta-visible Ultravioleta-visible
fluorescencia ultravioleta-visible Ultravioleta-visible
Tensión Flexión
Modos normales de Vibración
Para el agua, las frecuencias en 1012 Hz-1: עsim= 105; עasim= 103; δ = 50Los valores dependen de las masas de los átomos y de la fuerza de los enlaces
simעasimע δ
Espectro IR del agua líquida
El # de modos normales vibracionales de toda molécula no lineal es 3n–6, n es el # de átomosde la molécula. (Para moléculas lineales el # de modos normales es 3n–5.)
estiramiento simétrico (νs); estiramiento asimétrico (νas); scissoring o tijereteo (δ); wagging o aleteo (ω); rocking o balanceo (ρ); twisting o torsión (τ)
Espectro rovibracional (IR) para el HCl gaseoso
Cuando la concentración aumenta los picos tienden a ensancharse y a fusionarse. Igualmente en gases más complejos o especies en fases condensadas (líquidos y sólidos)
PRISMA DE VIDRIO
Espectro de Emisión
Espectro de Emisión
Descomposición del hazvía refracción
Espectroscopía de Emisión
Medio aire
Medio vidrio
ESPECTRO DE EMISIÓN
ESPECTRO DE ABSORCIÓN
Haciendo uso de una rejilla de difracción: nλ = bsenθ
Espectro de emisión del 11H
ESTADO BASAL DEL Li
DIAGRAMA DE ESTADOS
ENERGÉTICOS DEL Li
ESTADOS ENERGÉTICOS
DEL HIDRÓGENO
Li(Z=3): 1s22s1
Presencia de señales atómicas de potasio, litio, sodio y calcio, también hay señales moleculares de óxido de calcio.
ESPECTRO DE
EMISIÓN DE UNA
ALEACIÓN DE ALUMINIO
5052
Angstroms
Espectro de emisión de una aleación de Al 5052 (rojo) sobre el que se superpone las líneas de emisión atómica de una referencia de cromo (azul).
Angstroms
Cada término espectroscópico que define un estado (en ausencia de campo magnético), se denota alfanuméricamente, así: 2S+1 LJS es el momento angular (o cinético) total de espín, se obtiene en base
al valor máximo de ms. Teniendo el valor de S, sus componentes MS van desde +S hasta –S, disminuyendo de 1 en 1. Si S=1, sus componentes MS son: MS = +1, MS = 0, MS= –1.2S+1, es la llamada multiplicidad. Si S=1, multiplicidad es 2S+1= 2x1+1= 3.L es el momento angular (o cinético) total orbital, se obtiene en base al valor máximo de ml. Teniendo el valor de L, los componentes ML van desde +L hasta –L, disminuyendo de 1 en 1. Si L=2, los componentes ML son: ML = +2, ML = +1, ML = 0, ML = –1, ML = –2.La letra que se usará en vez de L, en la notación espectroscópica, para cada valor de L, es como sigue:
Si L es : 0 1 2 3 4 5 6 7 L será: S P D F G H I K
J es el momento angular (o cinético) total o resultante, del átomo o ión, se llama acoplamiento Russell-Saunders o acoplamiento LS (espín-orbital). Esta interacción (L+S) generan los valores posibles de J serán:
L + S; L + S – 1; L + S – 2;…; |L – S|
Reglas de Russell-Saunders
1) Cuando se tienen orbitales llenos de cualquier nivel o subnivel, contribuyen con “cero” al acoplamiento LS; o sea que corresponde al término espectroscó- pico 1S0
2) Cuando se tiene un orbital parcialmente lleno, se tienen varias formas de asignar valores de ml y ms a sus electrones y por ende diferentes términos espectroscópicos, que corresponden a diferentes estados (o microestados). Nota.-El número de estados o microestados matemáticamente factibles es igual a n!/[(e!)(h!)]. Para la configuración electrónica 2p2, en este caso en el subnivel 2p: n es 6 (el máximo valor del número de electrones en el subnivel p), e es el número de electrones en la configuración, por lo tanto es 2, h es el número de huecos o vacantes, siendo en dicha configuración, 6 – 2= 4, Por esto: El número de estados = 6!/[(2!)(4!) = 6x5x4x3x2x1/[(2x1)x(4x3x2x1)] = 15
3) Los estados se nombran de acuerdo a las multiplicidades del espín atómico: 1S singlete S 2P duplete P 3P triplete P
Energías de los términos espectroscópicos correspondientes a los sistemas atómicos o iones
Reglas de Hund.- Sirven para hallar las energías relativas entre los estadosposibles definidos por los términos espectroscópicos, que corresponden a determinadas configuraciones electrónicas.
a) El término espectroscópico más estable es aquel que tiene la máxima multiplicidad.
Ejemplo: Para la configuración electrónica np2:, se tienen los estados (términos espectroscópicos) posibles: 1D2; 3P2; 3P1; 3P0 ;
1S0 de aquí: 1D; 3P; 1S
de lo cual de mayor a menor estabilidad : 3P > 1S = 1D
b) Si los términos espectroscópicos tienen la misma multiplicidad, aquel que tiene el mayor valor de L será el más estable.
Para la configuración electrónica np2: 1D es el más estable que 1S
1S 1D
3P
1S
3P
1D
c) Si los términos espectroscópicos tienen la misma multiplicidad, e igual valor de L, el estado más estable depende del valor de J:
c.1. Si en el subnivel, el número de electrones es menos de semiocu- pado, los estados con menor J son los más estables.
Ejemplo: En la configuración np2, para el subnivel p el máximo número de electrones es 6, por lo tanto si hay 2, está menos de semiocupado.
Entre: 3P2, 3P1 y 3P0; de más estable a menos estable: 3P0 >
3P1 > 3P2
c.2. Si el subnivel esta semiocupado ó más que semiocupado de electrones, los estados con valores mayores de J, son más estables.
Ejemplo: para np4, donde 4 > 3, mayor que semiocupado. Si tuviéramos los estados (términos espectroscópicos): 3P2 , 3P1 , 3P0 ; de más estable a menos estable: 3P2 >
3P1 > 3P0
3P0
3P1
3P2
3P2
3P1
3P0
+1
0
-1
∑ml 1
∑ms ½
Ejemplo: Para el B(Z=5) es 1s22s22p1 el subnivel incompleto es 2p1
El número de estados o microestados matemáticamente factibles es igual a: n!/[(e!)(h!)]
El número de estados = 6!/[(1!)(5!) = 6
ml
Un posible estado (distribución electrónica es):2px 2py 2pz
ml +1 0 -1
DETERMINACIÓN DEL NÚMERO DE ESTADOS Y LAS POSIBLES DISTRIBUCIONES ELECTRÓNICAS
+1
0
-1
∑ml 1 0
∑ms ½ ½
Ejemplo: Para el B(Z=5) es 1s22s22p1 el subnivel incompleto es 2p1
El número de estados o microestados matemáticamente factibles es igual a: n!/[(e!)(h!)]
El número de estados = 6!/[(1!)(5!) = 6
ml
Otro posible estado es:2px 2py 2pz
ml +1 0 -1
DETERMINACIÓN DEL NÚMERO DE ESTADOS Y LAS POSIBLES DISTRIBUCIONES ELECTRÓNICAS
+1
0
-1
∑ml 1 0 -1 1 0 -1
∑ms ½ ½ ½ -½ -½ -½
Ejemplo: Para el B(Z=5) es 1s22s22p1 el subnivel incompleto es 2p1
El número de estados o microestados matemáticamente factibles es igual a: n!/[(e!)(h!)]
El número de estados = 6!/[(1!)(5!) = 6
ml
Todos los posibles estados son:
DETERMINACIÓN DEL NÚMERO DE ESTADOS Y LAS POSIBLES DISTRIBUCIONES ELECTRÓNICAS
+1
0
-1
∑ml 1
∑ms 1
Ejemplo: Para el C(Z=6) es 1s22s22p2 el subnivel incompleto es 2p2
El número de estados o microestados matemáticamente factibles es igual a: n!/[(e!)(h!)]
El número de estados = 6!/[(2!)(4!) = 15
ml
Un posible estado(distribución electrónica) es:2px 2py 2pz
ml +1 0 -1
DETERMINACIÓN DEL NÚMERO DE ESTADOS Y LAS POSIBLES DISTRIBUCIONES ELECTRÓNICAS
+1
0
-1
∑ml 1 0 -1 1 0 -1 1 0 -1 1 0 -1 2 0 -2
∑ms 1 1 1 0 0 0 -1 -1 -1 0 0 0 0 0 0
Ejemplo: Para el C(Z=6) es 1s22s22p2 el subnivel incompleto es 2p2
El número de estados o microestados matemáticamente factibles es igual a: n!/[(e!)(h!)]
El número de estados = 6!/[(2!)(4!) = 15
ml
Todos los posibles estados son:
DETERMINACIÓN DEL NÚMERO DE ESTADOS Y LAS POSIBLES DISTRIBUCIONES ELECTRÓNICAS
+1
0
-1
∑ml 1 0 -1 1 0 -1
∑ms ½ ½ ½ -½ -½ -½
Para el B(Z=5): 2p1
ml
TÉRMINOS ESPECTROSCÓPICOS: 2S+1LJ (ESTADOS: BASAL Y EXCITADOS)
1) Determine el máximo valor de la ∑ms. Esto es = 1/2 esto define que el valor de S momento angular total de espín, sea = 1/2. Los valores de MS serán: MS = 1/2 y MS = - 1/2
2) El valor de S define la multiplicidad (2S+1) = 2x(1/2)+1 = 2 (duplete)
3) Determine para el máximo valor hallado de ∑ms=1/2, el máximo valor de ∑ml. Esto es del cuadro = 1, esto define que el valor de L momento angular total orbital sea = 1. Los valores de ML serán: ML = 1; ML = 0; ML = -1.
4) Con el valor hallado de L = 1, se define la letra L, que corresponderá a la letra P. Por ahora el término espectroscópico es: 2P
∑ml 1 0 -1 1 0 -1
∑ms ½ ½ ½ -½ -½ -½
Para el B(Z=5): 2p1TÉRMINOS ESPECTROSCÓPICOS: 2S+1LJ (ESTADOS: BASAL Y EXCITADOS)
2P
1) Determine el máximo valor de la ∑ms. Esto es = 1/2 esto define que el valor de S momento angular total de espín, sea = 1/2. Los valores de MS serán: MS = 1/2 y MS = - 1/2
2) El valor de S define la multiplicidad (2S+1) = 2x(1/2)+1 = 2 (duplete)
3) Determine para el máximo valor hallado de ∑ms=1/2, el máximo valor de ∑ml. Esto es del cuadro = 1, esto define que el valor de L momento angular total orbital sea = 1. Los valores de ML serán: ML = 1; ML = 0; ML = -1.
4) Con el valor hallado de L = 1, se define la letra L, que corresponderá a la letra P. Por ahora el término espectroscópico es: 2P
∑ml 1 0 -1 1 0 -1
∑ms ½ ½ ½ -½ -½ -½
Para el B(Z=5): 2p1
El subnivel 2p menosque semilleno
TÉRMINOS ESPECTROSCÓPICOS: 2S+1LJ (ESTADOS: BASAL Y EXCITADOS)
5) Con L=1 y S=1/2 se definen los valores de J acoplamiento LS. Los valores de J son desde L+S hasta │L-S │, por lo cual los valores de J son: J = 3/2; J = 1/2. Comprende a los términos espectrocópicos:
2P3/2 ; 2P1/2
2P
1) Determine el máximo valor de la ∑ms. Esto es = 1/2 esto define que el valor de S momento angular total de espín, sea = 1/2. Los valores de MS serán: MS = 1/2 y MS = - 1/2
2) El valor de S define la multiplicidad (2S+1) = 2x(1/2)+1 = 2 (duplete)
3) Determine para el máximo valor hallado de ∑ms=1/2, el máximo valor de ∑ml. Esto es del cuadro = 1, esto define que el valor de L momento angular total orbital sea = 1. Los valores de ML serán: ML = 1; ML = 0; ML = -1.
4) Con el valor hallado de L = 1, se define la letra L, que corresponderá a la letra P. Por ahora el término espectroscópico es: 2P
∑ml 1 0 -1 1 0 -1
∑ms ½ ½ ½ -½ -½ -½
TÉRMINOS ESPECTROSCÓPICOS: 2S+1LJ (ESTADOS: BASAL Y EXCITADOS)
2P1/2
2P3/2
2P
Para el B(Z=5): 2p1
El subnivel 2p menosque semilleno
5) Con L=1 y S=1/2 se definen los valores de J acoplamiento LS. Los valores de J son desde L+S hasta │L-S │, por lo cual los valores de J son: J = 3/2; J = 1/2. Comprende a los términos espectrocópicos:
2P3/2 ; 2P1/2
1) Determine el máximo valor de la ∑ms. Esto es = 1/2 esto define que el valor de S momento angular total de espín, sea = 1/2. Los valores de MS serán: MS = 1/2 y MS = - 1/2
2) El valor de S define la multiplicidad (2S+1) = 2x(1/2)+1 = 2 (duplete)
3) Determine para el máximo valor hallado de ∑ms=1/2, el máximo valor de ∑ml. Esto es del cuadro = 1, esto define que el valor de L momento angular total orbital sea = 1. Los valores de ML serán: ML = 1; ML = 0; ML = -1.
4) Con el valor hallado de L = 1, se define la letra L, que corresponderá a la letra P. Por ahora el término espectroscópico es: 2P
∑ml 1 0 -1 1 0 -1
∑ms ½ ½ ½ -½ -½ -½
Para el B(Z=5): 2p1TÉRMINOS ESPECTROSCÓPICOS: 2S+1LJ (ESTADOS: BASAL Y EXCITADOS)
6) Para cada valor de J corresponde una serie de valores de MJ.Para J = 3/2, los valores de MJ son:
MJ = - 3/2; MJ = - 1/2; MJ = +1/2; MJ = + 3/2Para J =1/2, los valores de MJ son: MJ =- 1/2; MJ = +1/2
5) Con L=1 y S=1/2 se definen los valores de J acoplamiento LS. Los valores de J son desde L+S hasta │L-S │, por lo cual los valores de J son: J = 3/2; J = 1/2. Comprende a los términos espectrocópicos:
2P3/2 ; 2P1/2
1) Determine el máximo valor de la ∑ms. Esto es = 1/2 esto define que el valor de S momento angular total de espín, sea = 1/2. Los valores de MS serán: MS = 1/2 y MS = - 1/2
2) El valor de S define la multiplicidad (2S+1) = 2x(1/2)+1 = 2 (duplete)
3) Determine para el máximo valor hallado de ∑ms=1/2, el máximo valor de ∑ml. Esto es del cuadro = 1, esto define que el valor de L momento angular total orbital sea = 1. Los valores de ML serán: ML = 1; ML = 0; ML = -1.
4) Con el valor hallado de L = 1, se define la letra L, que corresponderá a la letra P. Por ahora el término espectroscópico es: 2P
2P1/2
2P3/2
2P
∑ml 1 0 -1 1 0 -1
∑ms ½ ½ ½ -½ -½ -½
Para el B(Z=5): 2p1TÉRMINOS ESPECTROSCÓPICOS: 2S+1LJ (ESTADOS: BASAL Y EXCITADOS)
2P1/2
2P3/2
MJ
- 3/2
- 1/2
+ 1/2
+ 3/2
- 1/2
+ 1/2
2P
6) Para cada valor de J corresponde una serie de valores de MJ.Para J = 3/2, los valores de MJ son:
MJ = - 3/2; MJ = - 1/2; MJ = +1/2; MJ = + 3/2Para J =1/2, los valores de MJ son: MJ =- 1/2; MJ = +1/2
5) Con L=1 y S=1/2 se definen los valores de J acoplamiento LS. Los valores de J son desde L+S hasta │L-S │, por lo cual los valores de J son: J = 3/2; J = 1/2. Comprende a los términos espectrocópicos:
2P3/2 ; 2P1/2
1) Determine el máximo valor de la ∑ms. Esto es = 1/2 esto define que el valor de S momento angular total de espín, sea = 1/2. Los valores de MS serán: MS = 1/2 y MS = - 1/2
2) El valor de S define la multiplicidad (2S+1) = 2x(1/2)+1 = 2 (duplete)
3) Determine para el máximo valor hallado de ∑ms=1/2, el máximo valor de ∑ml. Esto es del cuadro = 1, esto define que el valor de L momento angular total orbital sea = 1. Los valores de ML serán: ML = 1; ML = 0; ML = -1.
4) Con el valor hallado de L = 1, se define la letra L, que corresponderá a la letra P. Por ahora el término espectroscópico es: 2P
¿Están todos los TÉRMINOS ESPECTROSCÓPICOS?
∑ml 1 0 -1 1 0 -1
∑ms ½ ½ ½ -½ -½ -½
Para el B(Z=5): 2p1
Las combinaciones MS y ML, deben comprender a todos los términos espectroscópicos incluidos como estados energéticos (de acuerdo al gráfico deben ser 6)
ML 1 0 -1 1 0 -1
MS + 1/2 - 1/2
∑ml 1 0 -1 1 0 -1
∑ms ½ ½ ½ -½ -½ -½
Para el B(Z=5): 2p1
Las combinaciones MS y ML, deben comprender a todos los términos espectroscópicos incluidos como estados energéticos (de acuerdo al gráfico deben ser 6)
ML 1 0 -1 1 0 -1
MS + 1/2 - 1/2
¿Están todos los TÉRMINOS ESPECTROSCÓPICOS?
∑ml 1 0 -1 1 0 -1
∑ms ½ ½ ½ -½ -½ -½
Para el B(Z=5): 2p1
Las combinaciones MS y ML, deben comprender a todos los términos espectroscópicos incluidos como estados energéticos (de acuerdo al gráfico deben ser 6)
ML 1 0 -1 1 0 -1
MS + 1/2 - 1/2
¿Están todos los TÉRMINOS ESPECTROSCÓPICOS?
∑ml 1 0 -1 1 0 -1
∑ms ½ ½ ½ -½ -½ -½
Para el B(Z=5): 2p1
Las combinaciones MS y ML, deben comprender a todos los términos espectroscópicos incluidos como estados energéticos (de acuerdo al gráfico deben ser 6)
ML 1 0 -1 1 0 -1
MS + 1/2 - 1/2
¿Están todos los TÉRMINOS ESPECTROSCÓPICOS?
∑ml 1 0 -1 1 0 -1
∑ms ½ ½ ½ -½ -½ -½
Para el B(Z=5): 2p1
Las combinaciones MS y ML, deben comprender a todos los términos espectroscópicos incluidos como estados energéticos (de acuerdo al gráfico deben ser 6)
ML 1 0 -1 1 0 -1
MS + 1/2 - 1/2
+1
0
-1
ml
¿Están todos los TÉRMINOS ESPECTROSCÓPICOS?
∑ml 1 0 -1 1 0 -1
∑ms ½ ½ ½ -½ -½ -½
Para el B(Z=5): 2p1
Las combinaciones MS y ML, deben comprender a todos los términos espectroscópicos incluidos como estados energéticos (de acuerdo al gráfico deben ser 6)
ML 1 0 -1 1 0 -1
MS + 1/2 - 1/2
NOTA.- Si al realizar el proceso previo de marcado en el cuadro de las combinaciones posibles, quedan todavía una o más combinaciones se procede con éstas del mismo modo como se realizó desde 1), y seguir determinando más términos espectroscópicos.
¿Están todos los TÉRMINOS ESPECTROSCÓPICOS?
2P1/2
2P3/2
MJ
- 3/2
- 1/2
+ 1/2
+ 3/2
- 1/2
+ 1/2
2P2p1
E
Para el B(Z=5): 2p1
CAMPO MAGNÉTICO EXTERNO
REPULSIONES INTERELECTR.
SIN REPULSIONES INTERELECTR.
EXAGERANDOLA
ESCALA
E
ACOPLAMIENTOESPIN-ORBITAL
TÉRMINOS ESPECTROSCÓPICOS
(ESTADO BASAL Y ESTADOS EXCITADOS)
+1
0
-1
∑ml 1 0 -1 1 0 -1 1 0 -1 1 0 -1 2 0 -2
∑ms 1 1 1 0 0 0 -1 -1 -1 0 0 0 0 0 0
ml
Ejemplo: Para el C(Z=6) es 1s22s22p2 el subnivel incompleto es 2p2
- El máx. de ∑ms es = 1, por esto S = 1. Los valores de MS serán: MS = 1; MS = 0; MS = - 1
- Multiplicidad (2S+1) = 2x(1)+1 = 3 (triplete)
- Para el máx. de ∑ms=1, el máx. de ∑mL= 1, por esto el valor de L = 1. Los valores de ML serán: ML = 1; ML = 0; ML = -1.
- Con el L = 1, la letra P. El término espectroscópico es: 3P
- Valores de J: si L + S = 2 y L - S = 0; J = 2; J = 1; J = 0. Términos espectroscópicos: 3P2, 3P1 , 3P0
- Valores de MJ para cada J son:
Para J=2: MJ = -2; MJ = -1; MJ = 0; MJ = + 1; MJ = +2
Para J=1: MJ = -1; MJ = 0; MJ = + 1
Para J=0: MJ = 0
∑ml 1 0 -1 1 0 -1 1 0 -1 1 0 -1 2 0 -2
∑ms 1 1 1 0 0 0 -1 -1 -1 0 0 0 0 0 0
ML 1 0 -1 1 0 -1 1 0 -1
MS + 1 0 - 1
∑ml 1 0 -1 1 0 -1 1 0 -1 1 0 -1 2 0 -2
∑ms 1 1 1 0 0 0 -1 -1 -1 0 0 0 0 0 0
ML 1 0 -1 1 0 -1 1 0 -1
MS + 1 0 - 1
∑ml 1 0 -1 1 0 -1 1 0 -1 1 0 -1 2 0 -2
∑ms 1 1 1 0 0 0 -1 -1 -1 0 0 0 0 0 0
ML 1 0 -1 1 0 -1 1 0 -1
MS + 1 0 - 1
∑ml 1 0 -1 1 0 -1 1 0 -1 1 0 -1 2 0 -2
∑ms 1 1 1 0 0 0 -1 -1 -1 0 0 0 0 0 0
ML 1 0 -1 1 0 -1 1 0 -1
MS + 1 0 - 1
∑ml 1 0 -1 1 0 -1 1 0 -1 1 0 -1 2 0 -2
∑ms 1 1 1 0 0 0 -1 -1 -1 0 0 0 0 0 0
ML 1 0 -1 1 0 -1 1 0 -1
MS + 1 0 - 1
∑ml 1 0 -1 1 0 -1 1 0 -1 1 0 -1 2 0 -2
∑ms 1 1 1 0 0 0 -1 -1 -1 0 0 0 0 0 0
ML 1 0 -1 1 0 -1 1 0 -1
MS + 1 0 - 1
∑ml 1 0 -1 1 0 -1 1 0 -1 1 0 -1 2 0 -2
∑ms 1 1 1 0 0 0 -1 -1 -1 0 0 0 0 0 0
ML 1 0 -1 1 0 -1 1 0 -1
MS + 1 0 - 1
- El máx. de ∑ms es = 0, por esto S = 0. Los valores de MS serán: MS = 0
- Multiplicidad (2S+1) = 2x(0)+1 = 1 (singlete)
- Para el máx. de ∑ms=0, el máx. de ∑mL= 2, por esto el valor de L = 2. Los valores de ML serán: ML = 2; ML = 1; ML = 0; ML = -1; ML = -2.
- Con el L = 2, la letra D. El término espectroscópico es: 1D
- Valores de J: si L + S = 2 y L - S = 2; J = 2. Términos espectroscópicos: 1D2
- Valores de MJ para cada J son:
Para J=2: MJ = -2; MJ = -1; MJ = 0; MJ = + 1; MJ = +2
∑ml 1 0 -1 1 0 -1 1 0 -1 1 0 -1 2 0 -2
∑ms 1 1 1 0 0 0 -1 -1 -1 0 0 0 0 0 0
ML 1 0 -1 1 0 -1 1 0 -1
MS + 1 0 - 1
- El máx. de ∑ms es = 0, por esto S = 0. Los valores de MS serán: MS = 0
- Multiplicidad (2S+1) = 2x(0)+1 = 1 (singlete)
- Para el máx. de ∑ms=0, el máx. de ∑mL= 2, por esto el valor de L = 2. Los valores de ML serán: ML = 2; ML = 1; ML = 0; ML = -1; ML = -2.
- Con el L = 2, la letra D. El término espectroscópico es: 1D
- Valores de J: si L + S = 2 y L - S = 2; J = 2. Términos espectroscópicos: 1D2
- Valores de MJ para cada J son:
Para J=2: MJ = -2; MJ = -1; MJ = 0; MJ = + 1; MJ = +2
ML 2 1 0 -1 - 2
MS 0
∑ml 1 0 -1 1 0 -1 1 0 -1 1 0 -1 2 0 -2
∑ms 1 1 1 0 0 0 -1 -1 -1 0 0 0 0 0 0
ML 1 0 -1 1 0 -1 1 0 -1
MS + 1 0 - 1
- El máx. de ∑ms es = 0, por esto S = 0. Los valores de MS serán: MS = 0
- Multiplicidad (2S+1) = 2x(0)+1 = 1 (singlete)
- Para el máx. de ∑ms=0, el máx. de ∑mL= 2, por esto el valor de L = 2. Los valores de ML serán: ML = 2; ML = 1; ML = 0; ML = -1; ML = -2.
- Con el L = 2, la letra D. El término espectroscópico es: 1D
- Valores de J: si L + S = 2 y L - S = 2; J = 2. Términos espectroscópicos: 1D2
- Valores de MJ para cada J son:
Para J=2: MJ = -2; MJ = -1; MJ = 0; MJ = + 1; MJ = +2
ML 2 1 0 -1 - 2
MS 0
∑ml 1 0 -1 1 0 -1 1 0 -1 1 0 -1 2 0 -2
∑ms 1 1 1 0 0 0 -1 -1 -1 0 0 0 0 0 0
- El máx. de ∑ms es = 0, por esto S = 0. Los valores de MS serán: MS = 0
- Multiplicidad (2S+1) = 2x(0)+1 = 1 (singlete)
- Para el máx. de ∑ms=0, el máx. de ∑mL= 0, por esto el valor de L = 0. Los valores de ML serán: ML = 0.
- Con el L = 0, la letra S. El término espectroscópico es: 1S
- Valores de J: si L + S = 0 y L - S = 0; J = 0. Términos espectroscópicos: 1S0
- Valores de MJ para cada J son:
Para J=0: MJ = 0
ML 0
MS 0
∑ml 1 0 -1 1 0 -1 1 0 -1 1 0 -1 2 0 -2
∑ms 1 1 1 0 0 0 -1 -1 -1 0 0 0 0 0 0
- El máx. de ∑ms es = 0, por esto S = 0. Los valores de MS serán: MS = 0
- Multiplicidad (2S+1) = 2x(0)+1 = 1 (singlete)
- Para el máx. de ∑ms=0, el máx. de ∑mL= 0, por esto el valor de L = 0. Los valores de ML serán: ML = 0.
- Con el L = 0, la letra S. El término espectroscópico es: 1S
- Valores de J: si L + S = 0 y L - S = 0; J = 0. Términos espectroscópicos: 1S0
- Valores de MJ para cada J son:
Para J=0: MJ = 0
ML 0
MS 0
MJ
+ 2
2p2
E
ACOPLAMIENTOESPIN-ORBITAL
CAMPO MAGNÉTICO EXTERNO
REPULSIONES INTERELECTR.
ELECTRONES INDEPENDIENTES
+ 1
0
- 1
- 2
+ 2
+ 1
0
- 1
- 2
+ 1
0
- 1
0
0
3P0
3P1
3P2
1D2
1S0
3P
1D
1S
EXAGERANDOLA
ESCALA
2,59E+05
1,22E+05
5,20E+02
1,96E+02
0
E (J/mol)
Espectro de Emisión del SodioEquipo de baja resolución proporciona una sola línea distintiva
amarilla, con longitud de onda de unos 590 nm
Na(Z=11) Ne3s1
Acoplamientoespin-orbital
2P3/2
2P1/2
2S1/2
Espectro de Emisión del SodioEquipo de mayor resolución proporciona dos líneas distintivas amarillas, con λ de 589,0 nm y 589,6 nm, en vez de una sola.
acoplamientoespin-orbital
2P3/2
2P1/2
2S1/2
MJ
Espectro de Emisión del Sodio (de sólo la línea amarilla)
Deducción del término espectroscópico del Ce3+(Z=58), estado basal
Partimos con la configuración del elemento Ce (Z=58):
1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f2
Sabiendo que Xe(Z=54): Ce(Z=58): Xe6s24f2
Ce3+(Z=58): Xe4f1
+3 +2 +1 0 -1 -2 -3
valores de ml
El valor de la ∑ms = + 1/2, que es el máximo, por lo que S=1/2
que permite hallar la multiplicidad: 2S+1, que es 2.
Para el valor máx de la ∑ms = + ½, el valor máx. de la ∑ml = +3, por lo
que L = 3 y la letra será F.
Los valores de J son: J = 3 + 1/2 = 7/2; J = 3 -1/2 = 5/2
Estando el subnivel 4f con un solo electrón, está menos que semilleno
por lo cual el estado basal según la Regla de Hund es con J = 5/2
El término espectroscópico del estado basal del Ce3+ es 2F5/2
Iones de tierras raras
El paramagnetismo (calculado) = g[J(J+1)]1/2
g = [3J(J+1)+ S(S+1) – L(L+1)]/ 2J(J +1)
Iones de grupo del hierro
El paramagnetismo (calculado) = g[S(S+1)]1/2
g = [3J(J+1)+ S(S+1) – L(L+1)]/ 2J(J +1)
La energía de interacción entre un campo magnético externo, B, y el momento magnético total del átomo viene dada por Einteracción = gμBMJB;
donde μB, es el magnetón de Bohr, y g es una relación entre los números cuánticos L, S y J, dada por:
g = [3J(J+1)+ S(S+1) – L(L+1)]/ 2J(J +1)
μB = eħ/2me(SI)
= 9,27400915x10-24 J.T-1
2S1/2 2P1/2
Por el efecto Zeeman se produce:
Densidad electrónica experimentalobtenidos por rayos X
ELECTRONEGATIVIDAD
RADIO
COVALENTE (pm)
3er Periodo
2do Periodo
Elemento HRadio* 29,9Elemento Be B C N O F Radio 106 83,0 76,7 70,2 65,9
61,9 Fuente b a a a a a Elemento Al Si P(III) S(II)
Cl Radio 118 109,0 108,8 105,2
102,3 Fuente b a a a a Elemento Ga Ge As(III) Se(II)
Br Radio 125 122 119,6 120,3
119,9 Fuente b b a a a Elemento In Sn Sb(III) Te(II)
I Radio 141 139 137 139,1
139,5 Fuente b b b a a
Tabla de Radios de enlace simple (pm) (relativos al C) C(sp3) – X
a: De “Tabulaciones y promedios de distancias C(sp3)-X “ Allen, F.H., Kennard, O., Watson, D.G., Brammer, L., Orpen, A.G., & Taylor, R. (1987) J.Chem. Soc. Perkin II, p. S1, sustrayendo 76,7pm para el radio del carbono.
b: Distancias individuales CH3-X , sustrayendo 76,7 pm para el radio del carbono.
Elemento C N O
Simple 76,7 70,2 65,9
Doble 66,1 61,8 54,9
Triple 59,1 54,5
Tabla de Radios de enlace múltiple (pm)
Elemento N O FRadio 155 152 147Elemento Si P S Cl
Radio 210 180 180 175
Elemento Ge As Se BrRadio 195 185 190 185
Elemento Sn Sb Te I Xe*
Radio 210 205 206 198 200
Elemento BiRadio 215
RADIOS DE van der WAALS (pm)
* Es más apropiado para compuestos, que el hallado de 216 pm para el elemento
Elem.Rad. Elem. Rad.Elem. Rad. Elem. Rad.Ag 144,5 Fe 127,4 Nb 146,8 Sn
162,3Al 143,2 Ga 141,1 Nd 182,1 Sr
215,1Au 144,2 Gd 180,2 Ni 124,6 Ta
146,7Ba 224,3 Hf 158,0 Os 135,3 Tb
178,2Be 112,8 Hg 157,3 Pb 175,0 Tc
136,0Bi 170 Ho 176,6 Pd 137,6 Th
179,8Ca 197,4 In 166,3 Pm 181,0 Ti
146,2Cd 156,8 Ir 135,7 Pr 182,8 Tl
171,6Ce 182,5 K 237,6 Pt 138,7 Tm
174,6Co 125,2 La 187,7 Rb 254,6 U 156Cr 128,2 Li 156,2 Re 137,5 V
134,6Cs 273,1 Lu 173,4 Rh 134,5 W
140,8Cu 127,8 Mg 160,2 Ru 133,9 Y
180,1Dy 177,3 Mn 126,4 Sb 159 Yb
174,0Er 175,7 Mo 140,0 Sc 164,1 Zn
139,4Eu 204,2 Na 191,1 Sm 180,2 Zr
160,2
Radio metálico (coordinación–12) (pm)
Elem. Rad. Elem. Rad. Elem. Rad. Elem. Rad.Ag(+1) 129 Er(+3) 103,0 Mn(+3) 72/78,5* Ta(+3) 86Al(+3) 67,5 Eu(+2) 131 Mo(+3) 83 Tb(+3) 106,3Au(+1) 151 Eu(+3) 108,7 Na(+1) 116 Th(+4) 108Au(+3) 99 Fe(+2) 75/92,0* Nb(+3) 86 Ti(+2) 100
Ba(+2) 149 Fe(+3) 69/78,5* Nd(+3) 112,3 Ti(+3)81,0
Be(+2) 59 Ga(+3) 76,0 Ni(+2) 83,0 Ti(+4) 74,5Bi(+3) 117 Gd(+3) 107,8 Pb(+2) 133 Tl(+1) 164Ca(+2) 114 Hf(+4) 85 Pd(+2) 100 Tl(+3) 102,5Cd(+2) 109 Hg(+1) 133 Pm(+3) 111 Tm(+3) 102,0Ce(+3) 115 Hg(+2) 116 Pr(+3) 113 U(+3) 116,5Ce(+4) 101 Ho(+3) 104,1 Pt(+2) 94 U(+4) 103Co(+2) 79/88,5* In(+3) 94,0 Rb(+1) 166 V(+2) 93Co(+3) 68,5/75* Ir(+3) 82 Rh(+3) 80,5 V(+3) 78,0Cr(+2) 87/94* K(+1) 152 Ru(+3) 82 Y(+3) 104,0Cr(+3) 75,5 La(+3) 117,2 Sb(+3) 90 Yb(+2) 116Cs(+1) 181 Li(+1) 90 Sc(+3) 88,5 Yb(+3) 100,8Cu(+1) 91 Lu(+3) 100,1 Sm(+3) 109,8 Zn(+2) 88,0Cu(+2) 87 Mg(+2) 86,0 Sr(+2) 132 Zr(+4) 86Dy(+3) 105,2 Mn(+2) 81/97,0*
Radio de Cationes (coordinación–6) (pm)
Elem. Rad. Elem. Rad.
Cl (-1) 167 O(-2) 126
Br (-1) 182 S(-2) 170
F(-1) 119 Se(-2) 184
I (-1) 206 Te(-2) 207
Radio de Aniones (coordinación-6) (pm)
EXAGERANDOLA
ESCALA
21648 2,59E+05
10193,7 1,22E+05
43,5 5,20E+02
16,4 1,96E+02
Energía (cm-1)
Energía (J/mol)
0 0