Átomo de Hidrogênio

10- Explique, a partir dos números quânticos do átomo de Hidrogênio, por que a subcamada pode possuir no máximo 2 elétrons, a subcamada no máximo 6 , e a subcamada no máximo 10 .

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício pede para explicar por que as subcamadas , e do átomo de Hidrogênio podem ter no máximo 2, 6 e 10 elétrons, respectivamente. Para isso, vamos usar os números quânticos, que são como “códigos” que descrevem os elétrons nos átomos. Precisaremos entender os diferentes tipos de números quânticos e como eles determinam o número máximo de elétrons em cada subcamada.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre o número quântico principal ( ). Ele indica o nível de energia principal onde o elétron está localizado. Quanto maior o , mais longe o elétron está do núcleo. Esse número também nos ajuda a identificar a subcamada em que o elétron se encontra.

Passo 3

Agora, vamos para o número quântico azimutal ( ). Ele define a forma da subcamada e está relacionado ao tipo de subcamada:
  • corresponde à subcamada ,
  • à subcamada ,
  • à subcamada .
Cada valor de determina quantos orbitais existem nessa subcamada.

Passo 4

O próximo é o número quântico magnético ( ). Ele especifica quantos orbitais estão disponíveis em cada subcamada. A quantidade de orbitais é dada pela fórmula :
  • Para ( ): orbital,
  • Para ( ): orbitais,
  • Para ( ): orbitais.

Passo 5

Por fim, temos o número quântico de spin ( ), que pode ser ou . Isso significa que cada orbital pode abrigar dois elétrons com spins opostos.

Passo 6

Agora, para encontrar o número máximo de elétrons em cada subcamada, multiplicamos o número de orbitais pela quantidade de elétrons que cada orbital pode ter:
éáú
Aplicando isso:
  • Subcamada : elétrons,
  • Subcamada : elétrons,
  • Subcamada : elétrons.

Resposta

Portanto, com base nos números quânticos, a subcamada pode ter no máximo 2 elétrons, a subcamada até 6 elétrons e a subcamada até 10 elétrons.

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