Indique quais dos seguintes conjuntos de números quânticos de um átomo são inaceitáveis e explique por quê:
(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:
  1. Número quântico principal ( ): Indica a camada ou nível de energia do elétron.
  2. Número quântico azimutal ( ): Relaciona-se com a forma da orbital.
  3. Número quântico magnético ( ): Diz respeito à orientação da orbital no espaço.
  4. 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.

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