Descreva o significado dos números quânticos
e ms. Com base na sua descrição, responda: Existe diferença de tamanho na superfície de contorno dos orbitais 1s, 2s e 3s? Explique.
Passo 1
Vamos lá! O exercício pede para a gente descrever o significado dos números quânticos
,
,
e
. Além disso, precisamos usar essas descrições para responder se há diferença de tamanho na superfície de contorno dos orbitais 1s, 2s e 3s. Para isso, vamos precisar entender o que cada número quântico representa e como eles influenciam o tamanho dos orbitais.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre o número quântico principal,
. Ele indica o nível de energia do elétron e também está relacionado ao tamanho do orbital. Quanto maior o valor de
, mais distante o elétron está do núcleo, ou seja, o orbital é maior.
Passo 3
O próximo número quântico é o número quântico azimutal,
. Ele define a forma do orbital. Para os orbitais s,
, o que significa que eles têm uma forma esférica. Já os outros valores de
(1, 2, 3, …) correspondem a formas diferentes, mas no caso dos orbitais s, a forma sempre é a mesma.
Passo 4
O número quântico magnético,
, indica a orientação do orbital no espaço. Para os orbitais s, como
, o
também é 0, o que significa que não há orientação específica; o orbital s é esférico e igual em todas as direções.
Passo 5
Por último, o número quântico de spin,
, descreve a direção do spin do elétron, que pode ser para cima (
) ou para baixo (
). Isso não afeta o tamanho ou a forma do orbital, mas é importante para a configuração eletrônica e o comportamento dos elétrons nos átomos.
Passo 6
Agora, usando essas informações, vamos analisar os orbitais 1s, 2s e 3s. Todos eles são orbitais s, então têm a mesma forma esférica. A diferença entre eles está no número quântico principal
: 1, 2 e 3. Como
aumenta, o elétron está mais afastado do núcleo, o que significa que o tamanho do orbital também aumenta.
Passo 7
Portanto, os orbitais 1s, 2s e 3s têm tamanhos diferentes devido aos diferentes valores de
. O orbital 1s é o menor, seguido pelo 2s e depois pelo 3s, que é o maior entre os três.
Resposta
Sim, os orbitais 1s, 2s e 3s têm superfícies de contorno de tamanhos diferentes. Isso ocorre porque, à medida que o número quântico principal
aumenta, o tamanho do orbital também aumenta, fazendo com que cada orbital s subsequente seja maior que o anterior.