Diferencia entre Shell Subshell y Orbital

Diferencia principal - Shell vs Subshell vs Orbital

El átomo es la unidad básica que compone la materia. En el pasado, los científicos creían que los átomos no podían dividirse más. Pero descubrimientos posteriores revelaron información sobre partículas subatómicas, lo que indicaba que los átomos podrían dividirse aún más en partículas subatómicas. Las tres partículas subatómicas principales son electrones, protones y neutrones. Los protones y los neutrones juntos forman el núcleo, que es el núcleo central del átomo. Los electrones están en continuo movimiento alrededor de este núcleo. No podemos determinar la ubicación exacta de un electrón; Sin embargo, los electrones se mueven en ciertas vías. Los términos shell, subshell y orbital se refieren a las vías más probables que un electrón puede mover. La principal diferencia entre shell subshell y orbital es que las capas están compuestas por electrones que comparten el mismo número cuántico principal y las subcasas están compuestas por electrones que comparten el mismo número cuántico de momento angular, mientras que los orbitales están compuestos por electrones que están en el mismo nivel de energía pero tienen diferentes giros.

Áreas clave cubiertas

1. Que es una concha
      - Definición, estructura y propiedades
2. Que es una Subshell
      - Definición, estructura y propiedades
3. Que es un orbital
      - Definición, estructura y propiedades
4. ¿Cuál es la diferencia entre Shell Subshell y Orbital?
      - Comparación de diferencias clave

Términos clave: Átomo, Electrones, Orbital, Número cuántico, Shell, Subshell

Que es una concha

Una cáscara es el camino seguido por electrones alrededor del núcleo de un átomo. Estos también se denominan niveles de energía, ya que estas capas están dispuestas alrededor del núcleo de acuerdo con la energía de la que está compuesto un electrón en esa capa. La cáscara que tiene la energía más baja es la más cercana al núcleo. El siguiente nivel de energía se encuentra más allá de esa cáscara..

Para reconocer estas conchas, se denominan K, L, M, N, etc. La concha en el nivel de energía más bajo es K concha. Pero, los científicos han llamado a estas conchas usando números cuánticos. Cada y cada shell tiene su propio número cuántico. El número cuántico dado para las conchas se nombra como el número cuántico principal. Entonces la cáscara en el nivel de energía más bajo es n = 1.

Todas las capas no tienen la misma cantidad de electrones. El nivel de energía más bajo solo puede contener un máximo de 2 electrones. El siguiente nivel de energía puede contener hasta 8 electrones. Hay un patrón de la cantidad de electrones que puede contener una capa. Este patrón se da a continuación..

Número cuántico principal (n)	Número máximo de electrones
n = 1	2
n = 2	8
n = 3	18
n = 4	32
n = 5	32
n = 6	32

Por lo tanto, el número máximo de electrones que puede contener cualquier capa es 32. Ninguna capa puede tener más de 32 electrones. Las capas superiores pueden contener más electrones que las capas inferiores..

La presencia de estas conchas indica que la energía de un átomo está cuantizada. En otras palabras, hay valores de energía discretos para los electrones que están en el movimiento alrededor del núcleo..

Figura 1: Conchas atómicas

Los electrones en estas capas pueden transferirse de una capa a otra ya sea absorbiendo o liberando energía. La cantidad de energía que se está absorbiendo o liberando debe ser igual a la diferencia de energía entre dos capas. Si no, esta transición no ocurriría.

Que es una Subshell

Una subshell es el área en la que el electrón se mueve dentro de una shell. Estos se nombran de acuerdo con el número cuántico de momento angular. Hay 4 tipos principales de subshells que se pueden encontrar en un shell. Se nombran como s, p, d, f. Cada subshell se compone de varios orbitales. La cantidad de orbitales que están en subshells se da a continuación..

Subshell	Número de orbitales	Número máximo de electrones
s	1	2
pag	3	6
re	5	10
F	7	14

Estas subshells también se organizan de acuerdo con la energía de la que están compuestas. En las capas inferiores, el orden ascendente de la energía de las subshells es como s

Figura 02: Formas de subshells

Estas subshells tienen una estructura 3D única. s subshell es esférico. p subshell tiene forma de mancuerna. Estas formas se dan arriba.

Que es un orbital

Orbital es una función matemática que describe el comportamiento ondulatorio de un electrón. En otras palabras, el término orbital explica el movimiento exacto de un electrón. Una subshell está compuesta de orbitales. El número de orbitales que tiene una subshell depende de la subshell. Esto significa que la cantidad de orbitales presentes en una subshell es una característica única para una subshell.

Subshell	Número de orbitales
s	1
pag	3
re	5
F	10

Sin embargo, un orbital puede contener solo un máximo de dos electrones. Estos electrones están en el mismo nivel de energía, pero diferentes entre sí según su giro. Siempre tienen giros opuestos. Cuando los electrones se llenan en los orbitales, se llenan de acuerdo con la Regla de Hund. Esta regla indica que cada orbital en una subshell está ocupado individualmente con electrones antes de que cualquier orbital esté doblemente acoplado.

Figura 3: Formas de los orbitales d

La imagen de arriba muestra las formas de los orbitales d. Dado que una subcuenca d está compuesta por 5 orbitales, la imagen de arriba muestra las 5 formas diferentes de estos orbitales.

Diferencia entre Shell Subshell y Orbital

Definición

Cáscara: Shell es el camino seguido por electrones alrededor del núcleo de un átomo..

Subshell: Subshell es la ruta en la que un electrón se mueve dentro de una concha..

Orbital: Orbital es una función matemática que describe el comportamiento ondulatorio de un electrón..

Nombre del número cuántico

Cáscara: A la concha se le asigna el número cuántico principal..

Subshell: A una subshell se le asigna el número cuántico de momento angular..

Orbital: A un orbital se le da el número cuántico magnético..

Número máximo de electrones

Cáscara: Una cáscara puede contener hasta un máximo de 32 electrones..

Subshell: El número máximo de electrones que puede contener una subshell depende del tipo de subshell.

Orbital:  El número máximo de electrones que puede contener un orbital es 2.

Conclusión

Un átomo está compuesto de electrones, protones y neutrones. Los protones y los neutrones están en el núcleo. Los electrones forman una nube alrededor del núcleo. Esta nube de electrones tiene electrones que están en constante movimiento. Otros descubrimientos han encontrado que esto no es solo una nube. Hay niveles de energía cuantificados en los que los electrones se mueven a lo largo. Parecen vías para que los electrones se muevan. Los términos shells, subshells y orbitals se usan para describir estas vías. La principal diferencia entre la cáscara de la cáscara y el orbital es que las cáscaras están compuestas de electrones que comparten el mismo número cuántico principal y las cáscaras están compuestas de electrones que comparten el mismo número cuántico de momento angular, mientras que los orbitales están compuestos de electrones que están en el mismo nivel de energía, pero tienen diferentes giros.

Referencias:

1. Andrew Rader. "Siempre en movimiento". Fundamentos de química, disponibles aquí. Consultado el 25 de agosto de 2017.
2. "GCSE Bitesize: la estructura de un átomo". BBC, BBC, disponible aquí. Consultado el 25 de agosto de 2017.

Imagen de cortesía:

1. "Bohr-atom-PAR" Por JabberWok en la Wikipedia en inglés (CC BY-SA 3.0) a través de Commons Wikimedia
2. "D orbitals" Por CK-12 Foundation - Archivo: High School Chemistry.pdf, página 271 (CC BY-SA 3.0) a través de Commons Wikimedia