Calculadora de números cuánticos
Los números 2, 1, 0 y +1/2 describen un electrón válido en un orbital 2p, que admite 2 electrones. Escriba n, l, ml y ms para comprobarlos con las reglas de selección y obtener el orbital y la capacidad de su subcapa y su capa. Gratis en su navegador.
- Gratis
- Funciona en su navegador
- Sin registro
- Sus datos no salen de su equipo
Ejecutar — gratis
Ejemplo resuelto
- N
- 2
- L
- 1
- Ml
- 0
- Ms
- 0,5
- Orbital
- 2p
- Letra del orbital
- p
- Etiqueta de ms
- +1/2
- Número de electrones permitido
- 2
Cuatro números cuánticos etiquetan de forma única cada estado electrónico permitido en un átomo hidrogenoide: el número cuántico principal n, el azimutal l, el magnético ml y el de espín ms. Esta calculadora de números cuánticos confronta esos cuatro valores con las reglas de selección espectroscópicas, nombra el orbital y devuelve la capacidad orbital: el recuento de electrones que ese orbital espacial puede albergar según el principio de exclusión de Pauli. El alumnado que revisa deberes, el profesorado que arma calificadores automáticos y los cuadernos que deben rechazar un l o un ml ilegales necesitan un contrato determinista en lugar de una tabla copiada al margen de un manual.
Qué significan los cuatro números cuánticos y qué combinaciones se admiten
Los cuatro números cuánticos de un electrón en un potencial central no son etiquetas independientes que usted elija en cuatro menús ajenos. El número cuántico principal n es un entero positivo que fija la capa y la escala de energía de un átomo hidrogenoide. El número cuántico azimutal l, también llamado de momento angular orbital, es un entero desde cero hasta n menos uno; nombra la subcapa y la letra espectroscópica de la notación orbital.
El número cuántico magnético ml es un entero desde menos l hasta más l y distingue los orbitales espaciales dentro de esa subcapa. El número cuántico magnético de espín ms vale únicamente más un medio o menos un medio, las dos proyecciones del espín electrónico un medio sobre el eje de cuantización. Juntos eligen un estado de un electrón único.
Esta calculadora impone esas desigualdades en ese orden: primero n, luego l frente a n, después ml frente a l y por último ms frente a los dos semienteros permitidos. Una combinación como n igual a dos y l igual a dos es ilegal porque l no puede alcanzar n, y un número magnético cuyo valor absoluto exceda l es ilegal aunque n y l estén bien.
El nombre del orbital es n seguido de la letra espectroscópica de l, de modo que dos y uno se vuelven 2p, tres y dos se vuelven 3d, y uno y cero se vuelven 1s. Las letras siguen la secuencia convencional s, p, d, f, g, h, i, k y siguientes, omitiendo j.
Son las mismas reglas de selección hidrogenoides que se enseñan en química general y en mecánica cuántica introductoria; no codifican símbolos de término multi-electrónicos, el momento angular total J ni la estructura fina relativista, que son otros modelos y otras búsquedas.
Qué puede hacer con ella
Comprobaciones escolares de las reglas de selección
Permita que el alumnado envíe n, l, ml y ms y verifique el nombre del orbital más el recuento de electrones permitidos, con un error claro cuando l ≥ n o |ml| > l.
Explicaciones de estructura atómica y cuadernos de laboratorio
Incruste una calculadora de números cuánticos en vivo en un artículo de capas y subcapas, o convierta tuplas (n, l, ml, ms) almacenadas en etiquetas de orbital y capacidades en un cuaderno de laboratorio.
Preguntas frecuentes
¿Cómo se validan los números cuánticos n, l, ml y ms?
Envíe enteros finitos n (1–20), l (0 hasta n−1) y ml (−l hasta +l), más ms igual a 0.5 o −0.5.
¿Por qué l no puede ser igual a n?
Porque el número azimutal solo va de cero a n menos uno. Un número principal 2 admite l igual a 0 o a 1, de modo que una combinación con l igual a 2 se rechaza.
¿Cuántos electrones caben en una subcapa o en una capa?
Cada orbital admite 2, una subcapa 2(2l+1) y una capa 2n². En un estado 2p eso significa 6 electrones en la subcapa y 8 en toda la segunda capa.
¿Cómo introduzco el número cuántico de espín?
Como más un medio o menos un medio, escrito 0,5 o −0,5. Cualquier otro valor se rechaza, porque el espín del electrón solo tiene esas dos proyecciones.
¿Puede darme la configuración electrónica de un elemento?
No. Comprueba un único estado del electrón y nombra su orbital; nunca busca la configuración fundamental a partir del número atómico. Para eso, use una herramienta de configuración electrónica.
Herramientas relacionadas
Para desarrolladores — acceso por API
Todo lo de esta página está disponible por programación. Esta sección es para equipos que quieren integrarlo en sus sistemas; el resto puede usar la herramienta de arriba sin más.
Endpoint de API
¿Prefiere automatizarlo? Un POST autenticado crea la tarea; el resultado llega por webhook o enlace firmado. La misma capacidad también se ejecuta aquí en la web, por email y desde Telegram — y pronto también desde nuestra app.
Llámela desde su stack
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/phys/quantum-number \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"n":2,"l":1,"ml":0,"ms":0.5}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/phys/quantum-number", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"n": 2,
"l": 1,
"ml": 0,
"ms": 0.5
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/phys/quantum-number",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"n": 2,
"l": 1,
"ml": 0,
"ms": 0.5
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/phys/quantum-number", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"n":2,"l":1,"ml":0,"ms":0.5}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"n":2,"l":1,"ml":0,"ms":0.5}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/phys/quantum-number", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Ejemplo de solicitud
{
"n": 2,
"l": 1,
"ml": 0,
"ms": 0.5
}Ejemplo de respuesta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "phys.quantum_number",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}La API es asíncrona: la llamada devuelve un task_id al instante y el resultado llega por webhook. El polling está limitado a 1 req/s por tarea.
Precio
Precio publicado — sin tokens ni créditos inventados. Una tarea fallida no se cobra.
Límites
max_n | 20 |
Errores
| HTTP | Código | Significado |
|---|---|---|
401 | unauthorized | API key ausente o inválida. |
402 | insufficient_balance | El saldo no cubre el precio de la tarea. |
404 | unknown_type | El tipo de tarea no existe. |
429 | rate_limited | Demasiadas peticiones. Use el webhook en vez de sondear. |
Notas técnicas
Un número cuántico fuera de rango falla con invalid_input y no se factura. Las llamadas API correctas cuestan $0.002; la validación fallida no consume saldo.
Contrato de entrada, capacidad orbital y qué ocurre si un número cuántico es ilegal
El campo de espín debe ser más un medio o menos un medio, escrito como 0.5 o menos 0.5. Los fallos de reglas de selección nombran el número cuántico ofensor y el intervalo legal: n debe estar entre uno y veinte inclusive para que las letras espectroscópicas queden definidas, l debe cumplir desde cero hasta n menos uno, y ml desde menos l hasta más l. Formula reenuncia las desigualdades y las tres identidades de capacidad. El motor nunca consulta una configuración del estado fundamental a partir del número atómico; esa búsqueda corresponde a una herramienta de configuración electrónica, no a este validador de números cuánticos. Envíe un cuerpo JSON con cuatro campos obligatorios: n, el número cuántico principal; l, el azimutal; ml, el magnético; y ms, la proyección de espín. Cada uno de n, l y ml debe ser un entero finito, como número JSON o como cadena numérica estricta. Se aceptan los alias principal, azimuthal, ell, magnetic, m, m_l, spin y m_s para que los cuadernos de laboratorio y las cargas existentes correspondan sin renombrar la clave. Campos ausentes, cadenas vacías, no enteros y tokens no finitos fallan con invalid_input nombrando el campo y no se facturan. Si hay éxito, el cuerpo ecoa los cuatro números, pone valid en true, informa orbital y orbital_letter, etiqueta ms como +1/2 o -1/2 y devuelve allowed_electron_count igual a la capacidad orbital dos, porque un orbital espacial especificado por n, l y ml alberga dos electrones de espín opuesto según Pauli. El mismo payload informa subshell_capacity como dos veces dos l más uno y shell_capacity como dos n al cuadrado, más la lista allowed_l de ese n y la lista allowed_ml de ese l, para que un calificador muestre los vecinos legales sin una segunda llamada.
Dónde aporta valor una calculadora de números cuánticos y cuánto cuesta
Las aulas y las plataformas de tutoría usan una calculadora de números cuánticos para que el alumnado compruebe si una tupla n, l, ml, ms es legal y cuántos electrones pueden caber en ese orbital, esa subcapa y esa capa, sin invertir el signo de ml ni escribir l igual a n por costumbre. Los cuadernos de laboratorio que ya almacenan cuatro números cuánticos pueden convertirlos en una etiqueta de orbital y una capacidad sin un sistema de álgebra computacional. Una validación fallida no consume saldo. Los generadores de examen y los complementos LMS necesitan un oráculo determinista que marque un número magnético ilegal como invalid_input en lugar de devolver en silencio una capacidad que un corrector defectuoso podría tratar como acierto. Como la implementación es parse de tier A pura, cada llamada correcta cuesta el precio base publicado $0.002, sin tokens de modelo y sin red de salida. Use la herramienta de la página para un solo estado electrónico en el escritorio; use la API cuando un calificador, un complemento CMS o una tubería de datos necesite el mismo contrato bajo saldo KIT. No envíe un número atómico y espere una configuración del estado fundamental, y no envíe símbolos de término espectroscópicos esperando un decodificador de J total; este endpoint valida números cuánticos hidrogenoides de un electrón y solo devuelve capacidades de orbital, subcapa y capa. Fije allowed_electron_count en las pruebas, mantenga n dentro del intervalo publicado y obtendrá comprobaciones de reglas de selección reproducibles para deberes, divulgación y workers perimetrales sin levantar infraestructura de física simbólica propia.
Casos de integración
Generadores de examen y calificación automática LMS
Califique ítems de números cuánticos con un oráculo determinista que rechace combinaciones ilegales como invalid_input en lugar de inventar una capacidad.
Preguntas técnicas
¿Qué recuento de electrones permitidos devuelve la calculadora?
allowed_electron_count es la capacidad orbital 2 (ocupación de Pauli del orbital espacial n, l, ml). El mismo payload informa también subshell_capacity = 2(2l+1) y shell_capacity = 2n².
¿Por qué l = 2 es ilegal cuando n = 2?
El número cuántico azimutal debe cumplir 0 ≤ l ≤ n−1. Para n = 2 los valores legales son 0 y 1 (2s y 2p). l = 2 sería una subcapa 2d, que las reglas hidrogenoides prohíben; la tarea falla con invalid_input.
¿Qué valores de ms se admiten?
Solo +1/2 y −1/2, escritos como los números JSON 0.5 y −0.5. Cualquier otra proyección de espín, incluido ±1, se rechaza con invalid_input y no se factura.
¿Cuánto cuesta la calculadora de números cuánticos?
La herramienta del navegador es gratuita. Las solicitudes a la API usan saldo KIT prepago a $0.002 por llamada correcta; la entrada no válida no se factura.