Explique de modo simplificado por que cada um dos seguintes conjuntos de números quânticos não é possível para um elétron em um átomo. Em cada caso, altere o(s) valores incorreto(s) para obter um conjunto válido.
a)
a)
Passo 1
Então, vamos lá! A questão pede para a gente analisar um conjunto de números quânticos que supostamente descreve um elétron em um átomo. A gente precisa verificar se esses números são possíveis de existir juntos e, se não forem, corrigir os que estão errados. Os números quânticos em questão são:
,
,
e
. Para resolver isso, vamos lembrar dos quatro números quânticos principais e das regras que eles seguem.
Passo 2
Primeiro, o número quântico principal
é igual a 4. Esse número determina o nível de energia do elétron e pode ser qualquer número inteiro positivo (
). Então,
está correto.
Passo 3
O próximo é o número quântico azimutal
. Ele pode variar de 0 até
. Como
,
pode ser 0, 1, 2 ou 3. Aqui,
também está dentro do permitido, então está certo.
Passo 4
Agora, olhamos para o número quântico magnético orbital
. Esse número pode assumir valores inteiros de
a
, incluindo zero. Como
,
pode ser -2, -1, 0, +1 ou +2. No caso,
está perfeito dentro desse intervalo.
Passo 5
Por último, o número quântico de spin
. Esse número só pode ser
ou
. No enunciado, está escrito
, mas isso não é permitido, já que o spin do elétron só pode assumir esses dois valores.
Resposta
Então, o conjunto de números quânticos
,
,
,
não é válido porque
não existe. Para corrigir, devemos alterar
para
ou
. Por exemplo, um conjunto válido seria
,
,
,
.