Dois elétrons de um mesmo átomo não podem ter os mesmos quatro números quânticos.
Passo 1
Então, a gente tem essa afirmação: “Dois elétrons de um mesmo átomo não podem ter os mesmos quatro números quânticos.” Isso está relacionado à química e à física, mais especificamente à teoria da estrutura eletrônica dos átomos. Para entender isso, vamos precisar conhecer os números quânticos e o princípio de exclusão de Pauli.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre os números quânticos. Eles são como uma espécie de “endereço” que define as características de um elétron em um átomo. Existem quatro números quânticos:
- Número quântico principal (n): Indica o nível de energia do elétron.
- Número quântico azimutal (l): Relaciona-se à forma da órbita do elétron.
- Número magnético (m_l): Diz a orientação da órbita no espaço.
- Número quântico de spin (m_s): Refere-se à direção do giro do elétron.
Passo 3
Agora, o Princípio de Exclusão de Pauli é uma regra que diz exatamente o que a afirmação inicial está dizendo. Ele foi proposto por Wolfgang Pauli e afirma que dois elétrons no mesmo átomo não podem ter os quatro números quânticos iguais. Isso significa que cada elétron em um átomo deve ser único em pelo menos um desses números quânticos.
Passo 4
Por que isso acontece? Bem, os elétrons são partículas que seguem a estatística de Fermi-Dirac, que aplica o princípio de exclusão. Isso impede que dois elétrons ocupem exatamente o mesmo estado quântico, ou seja, tenham os quatro números quânticos iguais. Essa restrição é fundamental para a estrutura da matéria e explica, por exemplo, a forma como os elétrons se organizam ao redor do núcleo de um átomo.
Passo 5
Vamos dar um exemplo: imagine dois elétrons no mesmo átomo. Se eles tivessem os mesmos valores de
,
,
e
, eles estariam no mesmo estado quântico, o que a regra de Pauli proíbe. Então, para que dois elétrons coexistam no mesmo átomo, pelo menos um desses números quânticos deve ser diferente.
Resposta
Portanto, segundo o Princípio de Exclusão de Pauli, dois elétrons de um mesmo átomo não podem compartilhar os mesmos quatro números quânticos, garantindo que cada elétron tenha um estado único dentro do átomo.
Exercícios relacionados
Explique as seguintes variações nos raios atômicos ou iônicos:
Qual é o princípio fundamental do modelo atômico de Bohr?
Os orbitais s são esféricos e os orbitais p têm forma de halteres.
Os fogos de artifício utilizam sais de diferentes metais adicionados à pólvora e,quando explodem, produzem cores variadas. As diversas cores são produzidas quando os elétrons dos íons metálicos retornam para níveis de menor energia, emitindo radiações coloridas. Esse fenômeno pode ser explicado pela Teoria Atômica proposta por qual cientista?