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El número cuántico magnético mℓ determina cómo se orienta un orbital en el espacio tridimensional. Para un subcapa p donde ℓ = 1, los tres valores posibles mℓ = −1, 0, +1 corresponden a los orbitales px, py y pz respectivamente, cada uno apuntando a lo largo de un eje espacial diferente. Para una subcapa d (ℓ = 2), se permiten cinco valores: mℓ = −2, −1, 0, +1, +2, correspondientes a los cinco orbitales d con sus formas espaciales distintivas.
El significado físico de mℓ se hace más evidente en presencia de un campo magnético externo. Cuando los átomos se colocan en un campo magnético, los orbitales con diferentes valores de mℓ adquieren energías ligeramente distintas, lo que provoca que las líneas espectrales se dividan en múltiples componentes. Este fenómeno, conocido como efecto Zeeman, fue una de las primeras confirmaciones experimentales del momento angular orbital cuantizado.
En química y física aplicadas, conocer los valores permitidos de mℓ ayuda a determinar la degeneración de los subcapas: un subcapa s (ℓ = 0) tiene solo un orbital, un subcapa p tiene tres, un subcapa d tiene cinco y un subcapa f (ℓ = 3) tiene siete. Esta multiplicidad orbital controla directamente cómo se llenan los subcapas atómicas y rige las propiedades magnéticas, el comportamiento de enlace y el desdoblamiento del campo cristalino en complejos de metales de transición.
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Explore CategoryEl número cuántico magnético mℓ especifica la orientación de un orbital atómico en el espacio. Toma valores enteros de −ℓ a +ℓ, donde ℓ es el número cuántico azimutal.
Para un subcapa d, ℓ = 2, por lo que mℓ puede ser −2, −1, 0, +1 o +2, dando cinco orientaciones orbitales posibles y explicando por qué existen cinco orbitales d.
El efecto Zeeman es el desdoblamiento de las líneas espectrales en un campo magnético. Cada valor de mℓ corresponde a una orientación orbital diferente y una energía ligeramente distinta en el campo magnético, produciendo el desdoblamiento observado.
No. El número cuántico magnético es siempre un entero, que va de −ℓ a +ℓ inclusive. Los valores no enteros no están físicamente permitidos para el momento angular orbital.
Mientras que mℓ describe la orientación espacial de un orbital, ms describe el estado de espín intrínseco del propio electrón, tomando solo los valores +½ o −½ independientemente del orbital.