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PRINCIPIO DE EXCLUSIÓN DE PAULI Y ORGANIZACIÓN
DE LOS ELECTRONES EN ORBITALES
Imaginemos un átomo con un número elevado de electrones. ¿cómo se dis-
tribuyen alrededor del núcleo? Una vez abandonado el concepto de órbita,
ya no pueden dibujarse las trayectorias de los electrones, sino que, siguiendo
los postulados de la nueva mecánica cuántica, solo pueden asignárseles unos
números cuánticos; números que, indirectamente, se refieren a sus niveles
de energía. En principio, todo sistema físico tiende a un estado de mínima
energía. De ser así, todos los electrones, en un átomo estable, tenderían a
estar en el mismo nivel, el más bajo. El prircipio de exclusión de Pauli prohí-
be precisamente esto, ya que impone una restricción: no puede haber dos
electrones con todos los números cuánticos iguales. Así, los electrones irán
llenando los distintos niveles -los distintos orbitales- empezando por los
de energía más baja. Siguiendo esta regla, li'l estructura orbital de un átomo
sigue el orden de las flechas en el esquema que muestra la figura adjunta. Los
números enteros 1, 2, 3 ... representan el primer número cuántico, aquel que
Bohr había introducido en 1913. Las letras s, p, d, f ... representan, a su vez, los
dos números cuánticos que Sommerfeld había añadido: «s» se correspondía,
originalmente, con la órbita circular; «p», con tres órbitas de la misma excen-
tricidad, pero precesiones distintas; «d», con cinco órbitas, y «f», con siete.
Finalmente, el número cuántico espín hace que cada uno de estos orbitales
pueda ser habitado por dos electrones, uno con espín positivo y otro con espín
negativo. Por ejemplo, en el caso del átomo de cobre, con 29 electrones, su
configuración electrónica será:

Sumando los superíndices vemos que el número total de electrones suma 29.

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CATALIZADOR DEL MUNDO CUÁNTICO 95