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) n=3, l=3, ml=-1, ms=+1 / 2

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:
  1. : Ok, é um número inteiro positivo.
  2. : 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:
, , , .

Exercícios relacionados