Dentre os conjuntos de quatro números quânticos
, identifique os que são proibidos para um elétron em um átomo e explique por quê:
.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um conjunto de quatro números quânticos:
. A tarefa é descobrir se esse conjunto é permitido ou proibido para um elétron num átomo. Para isso, vamos precisar entender os quatro números quânticos — são eles: número quântico principal (
), número quântico azimutal (
), número quântico magnético (
) e número quântico de spin (
). Vamos ver como cada um funciona pra resolver isso juntos!
Passo 2
Primeiro, o número quântico principal
indica o nível de energia do elétron. Ele sempre tem que ser um número inteiro positivo, tipo 1, 2, 3, etc. No nosso caso,
, que tá certo.
Passo 3
Agora, o número quântico azimutal
determina a forma da orbital e deve ser menor que
. Ele pode ser 0, 1, 2, até
. Aqui,
. Como
(2 < 3), essa parte está ok também.
Passo 4
O número quântico magnético
indica a orientação da orbital no espaço e pode variar de
até
, incluindo o zero. Então, para
, os possíveis valores de
são: -2, -1, 0, +1, +2. No nosso conjunto,
, que é um valor válido dentro desse intervalo.
Passo 5
Por fim, o número quântico de spin
pode ser apenas
ou
. Isso representa as duas possíveis direções do spin do elétron. No conjunto dado,
, que é um valor permitido.
Resposta
O conjunto de números quânticos
é permitido para um elétron em um átomo, pois todos os números quânticos seguem as regras de valores permitidos.