martes, 1 de diciembre de 2009

Efecto penetración orbital

Efecto penetración orbital define la distribución electrónica cerca del núcleo para los diferentes orbitales de un átomo polielectrónico, por lo que según sea el tipo de orbital exterior puede o no atravesar capas electrónicas internas en dirección al centro del átomo. Es decir, se determina la mayor o menor probabilidad de encontrar a los diferentes tipos de electrones en la vecindad del núcleo atómico, lo cuál se define en función de los máximos de la densidad electrónica radial para cada tipo de orbital atómico.

Cuando nos referimos al efecto penetración orbital sugerimos introducción de determinados tipos de orbitales hacia el núcleo, o bien que un determinado orbital alcanza o traspasa un determinado subnivel atómico. En este último caso podemos resaltar un ejemplo de interés centrado en los elementos del bloque d: si comparamos la primera serie de transición frente a la tercera serie se observa que el orbital 6s penetra en el subnivel 5d con mayor potencia que la del orbital 4s profundizando en el 3d (la tríada Pt, Au y Hg es la que exhibe mayor contracción y/o penetración para el 6s). Esto justifica que las primeras energías de ionización son cada vez mayores al bajar en los grupos del bloque d, lo que se comprende mediante los conceptos integrados de contracción lantánida y contracción relativista.

Si consideramos un número cuántico n, el orbital tipo s es el más penetrante(P: poder penetrante), seguido por el p, después el d y al final el f:
P(s)>P(p)>P(d)>P(f)
Por ello, si los electrones ns son los que tienen mayor poder penetrante, son por consiguiente los que deben apantallar al núcleo con mayor eficacia (efecto pantalla); la carga nuclear efectiva para ns es mucho mayor que para np y esta diferencia se incrementa notablemente en función del aumento de n, lo que podemos ver claramente en los elementos más pesados de la T.P,como se ha razonado anteriormente. En conclusión, los átomos polielectrónicos no tienen subniveles de igual energía, con lo que sus estabilidades relativas van en el orden: ns>np>nd>nf .

== Referencias ==

1.KEELER, J. & WOTHERS, P.“Chemical Structure and Reactivity”, Oxford Univ. Press, 2008.

2.MACKAY,K.M.;MACKAY,R.A.& HENDERSON,W.“Introduction to Modern Inorganic Chemistry”, Nelson Thornes, 2002.

2.HOLLEMAN, A.F. & WIBERG, EGON. “Inorganic Chemistry”, Academic Press, 2001.