Para o caso do átomo de hidrogênio, explique o que são os números quânticos
, quais seus valores permitidos, e quais as grandezas físicas associadas.
Passo 1
Vamos lá! O enunciado pede para explicar os números quânticos
no átomo de hidrogênio. Esse assunto faz parte da Mecânica Quântica, especificamente da descrição dos estados eletrônicos. Para resolver, vamos precisar entender o que cada número quântico representa, quais são seus valores permitidos e quais grandezas físicas estão associadas a eles.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre o número quântico principal
. Ele indica o nível de energia do elétron no átomo. Pense nele como as “camadas” onde os elétrons ficam ao redor do núcleo. Os valores permitidos de
são números inteiros positivos:
.
Passo 3
Agora, o número quântico azimutal
. Esse número está relacionado à forma da órbita do elétron e ao momento angular orbital. Para cada valor de
,
pode variar de 0 até
. Por exemplo, se
,
pode ser 0, 1 ou 2.
Passo 4
Em seguida, temos o número quântico magnético
. Ele descreve a orientação espacial da órbita do elétron. Para cada valor de
,
pode assumir valores inteiros entre
e
, incluindo zero. Por exemplo, se
,
pode ser -1, 0 ou +1.
Passo 5
Vamos resumir as grandezas físicas associadas a cada número quântico:
-
: Nível de energia. -
: Forma da órbita e momento angular. -
: Orientação da órbita no espaço.
Esses números quânticos são essenciais para determinar a configuração eletrônica dos átomos e entender como os elétrons estão distribuídos em diferentes níveis e subníveis de energia.
Resposta
Os números quânticos
no átomo de hidrogênio são, respectivamente, o número quântico principal que indica o nível de energia (
), o número quântico azimutal que determina a forma da órbita e varia de 0 até
, e o número quântico magnético que define a orientação da órbita no espaço, podendo assumir valores inteiros entre
e
. Esses números quânticos estão associados às grandezas físicas de nível de energia, forma da órbita e orientação espacial do elétron.
Exercícios relacionados
Um dispositivo conhecido como bobina de Helmholtz, formado por duas bobinas circulares coaxiais, de raio
, com 200 espiras, separadas por uma distância
. As duas bobinas conduzem correntes iguais
no mesmo sentido. Determine o módulo do campo magnético no ponto
, situado no eixo das bobinas, a meio caminho entre elas.
Na situação da Pergunta 9, determine se o trabalho realizado pela força externa é positivo, negativo ou nulo se a partícula é deslocada (a) de
para
; (b) de
para
; © de
para
. (d) Ordene esses deslocamentos de acordo com o trabalho realizado pela força externa, começando pelo maior.
O vetor momento de dipolo magnético total é antiparalelo ao vetor momento angular?
Resp.: a) $\quad T=2 \pi \sqrt{\frac{2 \mathrm{~L}}{3 \mathrm{~g}}} \quad ; b) \quad L_{e q}=\frac{2 \mathrm{~L}}{3} \quad ; c) \quad T=2 \pi \sqrt{\frac{2 \mathrm{~L}}{3 \mathrm{~g}}} .