En un átomo, los electrones están girando alrededor del núcleo formando capas. En cada una de ellas, la energía que posee el electrón es distinta. En efecto; en las capas muy próximas al núcleo, la fuerza de atracción entre éste y los electrones es muy fuerte, por lo que estarán fuertemente ligados. Ocurre lo contrario en las capas alejadas, en las que los electrones se encuentran débilmente ligados, por lo que resultará más fácil realizar intercambios electrónicos en las últimas capas. El hecho pues, de que los electrones de un átomo tengan diferentes niveles de energía, nos lleva a clasificarlos por el nivel energético (o banda energética) en el que se encuentra cada uno de ellos.
Podemos decir que un orbital atómico es una zona del espacio donde existe una alta probabilidad (superior al 90%) de encontrar al electrón. Esto supone considerar al electrón como una nube difusa de carga alrededor del núcleo con mayor densidad en las zonas donde la probabilidad de que se encuentre dicho electrón es mayor.
Los números cuánticos son números, siempre enteros, que se encuentran relacionados entre sí y nos dan información a cerca de la energía que tiene el electrón en un orbital determinado, además de la colocación de la densidad electrónica, la cual se distribuye en el espacio que se encuentra en torno al núcleo del átomo. Los números cuánticos son una serie de valores que nos indican características de los electrones de un átomo, tales como el nivel de energía en el que se encuentra o su orientación magnética. Según el modelo atómico que se acepta en la actualidad, todos los electrones tienen cuatro números cuánticos: 1) n = número cuántico principal. 2) l = número cuántico secundario. 3) m = número cuántico magnético. 4) s = número cuántico de spin.
El número n define el nivel de energía donde se encuentra el electrón. Un electrón que se encuentre en la primera capa de energía tendría n = 1. El número cuántico n puede variar entre 1 y 8 (actualmente no se conocen átomos que tengan más de 8 niveles de energía).
Éste puede variar desde 0 hasta n-1. Los niveles de energía tenían a su vez subniveles, con orbitales de distintos tipos. Para indicar en qué subnivel se encuentra un electrón determinado, recurrimos al número l. Los valores del número cuántico l definen el tipo de orbital: CUANTICO (n)CUANTICO (l=n-1)LETRA SUBNIVELNOMBRE SUBNIVEL 10ssharp 21 pprincipal 32ddifuso 43ffundamental
Los valores del número cuántico m hacen referencia a la orientación espacial del orbital, hace referencia a la cantidad de orbitales que puede tener el subnivel de energía. Los valores de m están relacionados con los valores que toma el número cuántico secundario, de la siguiente forma: -l 0 +l. Se lee: puede tomar valores desde menos ele pasando por cero hasta + ele. También: toma los valores negativos de ele (l) pasando por cero hasta los valores positivos de ele (l)