Cada electrón en un átomo se describe mediante un conjunto único de cuatro números cuánticos — n, l, ml y ms — que juntos fijan su nivel de energía, la forma de la subcapa, la orientación del orbital y el espín. Esta calculadora comprueba si un conjunto dado sigue las reglas, enumera qué valores permite una capa, y obtiene el número de orbitales y la capacidad electrónica de una subcapa.
Cómo funciona la Calculadora de Números Cuánticos
Los cuatro números cuánticos no son independientes — cada uno restringe al siguiente. El número cuántico principal n fija la capa (n = 1, 2, 3, ...). El número cuántico azimutal l, que fija la forma de la subcapa, está restringido a enteros de 0 a n−1. El número cuántico magnético ml, que fija la orientación de un orbital, está restringido a enteros de −l a +l. El número cuántico de espín ms siempre es +½ o −½, independiente de los otros tres.
La pestaña Validar comprueba cada una de estas restricciones en orden y reporta exactamente cuál falla, si alguna lo hace. Las pestañas Valores Permitidos e Info de Subcapa aplican las mismas reglas hacia adelante — dado n (y l), derivan cada valor que los números cuánticos restantes tienen permitido tomar, junto con la letra de la subcapa, su número de orbitales (2l+1) y su capacidad electrónica (2(2l+1)).
Entradas y qué significan
n (principal) es un entero positivo que identifica la capa — valores mayores significan mayor energía y, en promedio, mayor distancia del núcleo. l (azimutal) identifica la forma de la subcapa y debe estar entre 0 y n−1; se asocia a las letras familiares s/p/d/f. ml (magnético) identifica la orientación de un orbital específico y debe estar entre −l y +l. ms (espín) siempre es +½ o −½ y no depende de los otros tres números.
Límites y casos especiales
Esta calculadora cubre subcapas hasta l = 6 (a través de las letras g/h/i), lo cual abarca cada subcapa usada en química general e inorgánica — los elementos reales en estado fundamental solo llenan hasta subcapas f (l = 3). Los valores más allá de eso se incluyen por completitud pero rara vez aparecen fuera de problemas teóricos.
La herramienta verifica la validez de los números cuánticos de forma aislada; no determina qué subcapas realmente se llenan de electrones en un átomo dado (eso sigue el principio de Aufbau y la regla de Hund, cubiertos por la calculadora de Configuración Electrónica) ni da cuenta de efectos relativistas que desplazan las energías orbitales en elementos muy pesados.