Indique quais dos seguintes conjuntos de números quânticos de um átomo são inaceitáveis e explique por quê:
(a)
(b)
©
(d)
(e)
(a)
(b)
©
(d)
(e)
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! O problema pede para a gente verificar quais conjuntos de números quânticos estão incorretos e explicar o porquê. Para isso, precisamos saber quais são os números quânticos de um átomo e quais são as regras que eles devem seguir. Vamos precisar entender os quatro números quânticos principais:
- Número quântico principal (
): Indica a camada ou nível de energia do elétron. - Número quântico azimutal (
): Relaciona-se com a forma da orbital. - Número quântico magnético (
): Diz respeito à orientação da orbital no espaço. - Número quântico de spin (
): Refere-se à direção do spin do elétron.
Vamos analisar cada conjunto de números quânticos e ver se eles seguem as regras!
Passo 2
Conjunto (a):
Vamos verificar cada número quântico:
-
: Ok, deve ser um inteiro positivo. -
: Para , pode ser de a , então está dentro do permitido. -
: Aqui temos um problema! Para , só pode ser (pois vai de a em passos de 1). Portanto, não é válido. -
: Esse valor está ok, pode ser ou .
Conclusão: Este conjunto é inaceitável porque
não é válido para
.
Passo 3
Conjunto (b):
Vamos verificar:
-
: Ok. -
: Para , pode ser , , ou . Então, está dentro do permitido. -
: Para , só pode ser . Está correto. -
: Válido.
Conclusão: Todos os números quânticos estão aceitáveis.
Passo 4
Conjunto ©:
Vamos verificar:
-
: Ok. -
: Aqui temos um problema! Para , pode ser ou (porque vai de a ). Então, não é permitido. -
: Mesmo se fosse válido, para , poderia ser . Mas o problema principal é o valor de . -
: Válido.
Conclusão: Este conjunto é inaceitável porque
não é permitido para
.
Passo 5
Conjunto (d):
Vamos verificar:
-
: Ok. -
: Para , pode ser , , , ou . Então, está dentro do permitido. -
: Para , pode ser . Então, é válido. -
: Válido.
Conclusão: Todos os números quânticos estão aceitáveis.
Passo 6
Conjunto (e):
Vamos verificar:
-
: Ok. -
: Para , pode ser , , ou . Então, está dentro do permitido. -
: Para , pode ser . Então, é válido. -
: Aqui temos um problema! O número quântico de spin só pode ser ou . Portanto, não é válido.
Conclusão: Este conjunto é inaceitável porque
não é um valor válido para o spin.
Resposta
Os conjuntos de números quânticos inaceitáveis são:
- (a)
: Porque não é válido para . - ©
: Porque não é permitido para . - (e)
: Porque não é um valor válido para o spin.
Os demais conjuntos estão corretos.