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.
c)
c)
Passo 1
Vamos dar uma olhada no conjunto de números quânticos fornecido:
,
,
,
. A questão pede para explicar por que esse conjunto não é possível para um elétron em um átomo e corrigir os valores incorretos. Para resolver isso, precisamos entender os números quânticos e as regras que eles seguem na teoria da mecânica quântica.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar o que cada número quântico representa:
-
Número quântico principal (
): Indica a camada ou nível de energia do elétron. é um número inteiro positivo ( ). -
Número quântico azimutal (
): Está relacionado à forma da órbita do elétron e ao subnível de energia. Para cada , pode ser um número inteiro de até . -
Número quântico magnético (
): Refere-se à orientação da órbita no espaço. Para cada , pode variar de a , incluindo zero. -
Número quântico de spin (
): Indica a direção do spin do elétron, que pode ser ou .
Passo 3
Agora, vamos verificar se os valores fornecidos respeitam essas regras:
-
: Ok, é um número inteiro positivo. -
: Aqui temos um problema. Para , o valor máximo que pode assumir é . Portanto, não é permitido para .
Passo 4
Como
não pode ser maior ou igual a
, precisamos corrigir esse valor. O valor máximo permitido para
quando
é
.
Passo 5
Depois de corrigir
, vamos verificar os outros números quânticos para garantir que estão dentro dos limites:
-
: Para , pode variar de a . Então, está dentro do intervalo permitido. -
: Este valor está correto, pois pode ser ou .
Resposta
O conjunto de números quânticos
,
,
,
não é possível porque, para
, o valor máximo de
é
. Portanto, o valor incorreto é
. O conjunto corrigido fica: