Ejercicio A1 · Química PAU Navarra Extraordinaria 2022

i) Explique el concepto de orbital atómico [0,5 ptos.].

Solución: Un orbital atómico es una función de onda matemática ($\psi$) solución de la ecuación de Schrödinger que describe el comportamiento ondulatorio de un electrón en un átomo. Físicamente, el cuadrado de la función de onda ($|\psi|^2$) representa la densidad de probabilidad, por lo que un orbital suele definirse como la región del espacio alrededor del núcleo donde existe una alta probabilidad (habitualmente superior al 90-95%) de encontrar al electrón.

ii) Explique el significado de los números cuánticos y sus posibles valores, de acuerdo con la teoría mecanocuántica [1,0 pto.].

Solución: 1. Número cuántico principal ($n$): determina el nivel energético principal y el tamaño del orbital. Valores: enteros positivos, $n = 1, 2, 3, \dots$ 2. Número cuántico del momento angular u orbital ($l$): determina la forma espacial del orbital y el subnivel energético. Valores: enteros desde $0$ hasta $n-1$ ($l = 0$ (s), $l=1$ (p), $l=2$ (d), $l=3$ (f)). 3. Número cuántico magnético ($m_l$): determina la orientación espacial del orbital frente a un campo magnético. Valores: enteros desde $-l$ hasta $+l$ ($2l+1$ valores posibles). 4. Número cuántico de espín ($m_s$): describe el momento magnético intrínseco del electrón (sentido de giro del espín). Valores: $+\frac{1}{2}$ y $-\frac{1}{2}$.