Indique quais dos seguintes conjuntos de números quânticos de um átomo são inaceitáveis e explique por quê: ©
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pede para analisar um conjunto de números quânticos de um átomo e dizer se ele é aceitável ou não, explicando o porquê. Estamos lidando com a matéria de mecânica quântica, especificamente com os números quânticos que descrevem o estado de um elétron em um átomo. Para resolver isso, vamos precisar entender os diferentes tipos de números quânticos e suas regras de combinação.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar quais são os números quânticos e o que cada um representa:
- Número quântico principal (
): Indica o nível de energia do elétron e pode ser qualquer número inteiro positivo ( ). - Número quântico azimutal (
): Relaciona-se ao tipo de orbital (forma) e pode variar de até . - Número quântico magnético (
): Indica a orientação do orbital no espaço e pode variar de até , incluindo zero. - Número quântico de spin (
): Refere-se à rotação do elétron e pode ser ou .
Passo 3
Agora, vamos analisar o conjunto de números quânticos fornecido:
. Aqui, temos:
Vamos verificar se cada número atende às regras:
- Verificando
: - Como
, o valor máximo que pode assumir é . - No conjunto dado,
, o que excede o valor máximo permitido para .
- Como
Passo 4
Como
não pode ser igual a
quando
, o conjunto de números quânticos
não é aceitável. Essa violação das regras dos números quânticos torna o conjunto inválido para descrever o estado de um elétron em um átomo.
Resposta
O conjunto
é inaceitável porque o número quântico azimutal
não é permitido quando o número quântico principal
. Para
,
só pode ser
ou
.
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