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.
b)
b)
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que o exercício está pedindo. Temos um conjunto de números quânticos para um elétron em um átomo e precisamos verificar se eles são válidos. Se algum número estiver errado, vamos ajustá-lo para que o conjunto fique correto. Para isso, vamos usar a teoria dos números quânticos.
Passo 2
Vamos dar uma olhada em cada número quântico que foi fornecido:
,
,
,
.
Passo 3
Os números quânticos são como identificações que descrevem as propriedades de um elétron em um átomo. Aqui está o que cada um significa:
- Número quântico principal (
): Indica o nível de energia do elétron. Pode ser qualquer número inteiro positivo (1, 2, 3, …). - Número quântico azimutal (
): Relaciona-se com a forma do orbital. Para cada , pode variar de 0 até . - Número quântico magnético (
): Define a orientação do orbital no espaço. Para cada , pode variar de até . - Número quântico de spin (
): Refere-se à direção do spin do elétron e pode ser apenas ou .
Passo 4
Vamos verificar se os valores dados estão dentro dos limites permitidos:
-
: Válido, já que pode ser qualquer inteiro positivo. -
: Válido, pois para , pode ser 0, 1 ou 2. -
: Aqui está o problema. Com , só pode ser -1, 0 ou +1. Então, não é permitido. -
: Válido, pois só pode ser ou .
Passo 5
Como
não é um valor permitido para
, precisamos corrigir esse número. Vamos escolher um valor válido dentro do intervalo de
a
. Por exemplo, podemos ajustar para
.
Resposta
O conjunto corrigido dos números quânticos é
,
,
,
.