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mₛ = +1/2
mₛ = -1/2
Máximo 2 electrones por orbital (uno de cada espín)
Solo dos valores posibles: +1/2 (espín arriba ↑) y -1/2 (espín abajo ↓)
El espín del electrón es una forma de momento angular intrínseco que no tiene análogo clásico. El experimento de Stern-Gerlach (1922) demostró por primera vez la cuantización del espín al mostrar que un haz de átomos de plata se divide en exactamente dos bandas distintas al pasar por un campo magnético no homogéneo, evidencia directa de que el electrón posee un momento magnético bivaluado correspondiente a ms = +½ y ms = −½.
El número cuántico de espín es fundamental para el Principio de Exclusión de Pauli, que establece que ningún par de electrones en el mismo átomo puede compartir el mismo conjunto de cuatro números cuánticos. Como ms solo puede ser +½ o −½, un orbital atómico (definido por n, ℓ y mℓ) puede albergar como máximo dos electrones con espines opuestos. Este requisito determina directamente la capacidad electrónica de cada subcapa y conforma la estructura de la tabla periódica.
El momento magnético de espín derivado de ms es responsable del paramagnetismo y diamagnetismo: los átomos o iones con electrones desapareados (con contribuciones de ms que no se cancelan) son paramagnéticos y se atraen hacia campos magnéticos externos, mientras que aquellos con todos los electrones emparejados son diamagnéticos. El espín es también el fundamento mecánico-cuántico de la espectroscopía RMN, la tecnología de IRM y los dispositivos espintrónicos.
Principal, angular momentum, magnetic, and spin quantum numbers
Explore CategoryEl número cuántico de espín ms solo puede ser +½ (espín arriba, ↑) o −½ (espín abajo, ↓); estos son los únicos dos estados de espín cuánticamente permitidos para un electrón.
El experimento de Stern-Gerlach (1922) pasó un haz de átomos de plata por un campo magnético no homogéneo y observó exactamente dos haces deflectados, demostrando que el electrón tiene un momento magnético intrínseco bivaluado.
El Principio de Exclusión de Pauli exige que ningún par de electrones comparta los cuatro números cuánticos; como ms tiene solo dos valores, cada orbital puede albergar exactamente dos electrones con espines opuestos (+½ y −½).
Los electrones son partículas de espín ½ (fermiones); el número cuántico de momento angular de espín s = ½ da 2s + 1 = 2 estados con ms = +½ y −½, que son semienteros por la naturaleza del espín fermiónico.
Si un átomo tiene electrones desapareados cuyos valores ms no se cancelan, posee un momento magnético neto y es paramagnético; si todos los electrones están emparejados con ms opuestos, los momentos se cancelan y el átomo es diamagnético.