Qual é o número máximo de elétrons em um átomo que pode ter os seguintes números quânticos? Especifique os orbitais nos quais os elétrons seriam encontrados. (a)
,
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Precisamos descobrir quantos elétrons no máximo podem ter certos números quânticos em um átomo e identificar em quais orbitais esses elétrons estariam.
Aqui, os números quânticos fornecidos são:
- Número quântico principal (
): 2 - Número quântico de spin (
):
Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre os números quânticos, que são usados para descrever as propriedades dos orbitais onde os elétrons se encontram.
Passo 2
Vamos começar com o número quântico principal (
), que indica o nível de energia do elétron. No caso,
significa que estamos falando do segundo nível de energia.
Cada nível de energia possui subníveis ou orbitais que são definidos pelos outros números quânticos: o número quântico azimutal (
) e o número quântico magnético (
).
Para
, os possíveis valores de
são 0 e 1, que correspondem aos subníveis s e p, respectivamente.
Passo 3
Agora, vamos considerar o número quântico de spin (
), que indica a direção do spin do elétron. Os possíveis valores são
ou
. No nosso caso, temos
.
Cada orbital pode conter dois elétrons, mas com spins opostos. Como queremos apenas elétrons com spin
, cada orbital pode ter apenas um elétron nesse estado específico.
Passo 4
Vamos contar quantos orbitais existem no nível
:
- Subnível s (
): Tem apenas 1 orbital. - Subnível p (
): Tem 3 orbitais (correspondentes aos valores de ).
Então, no total, temos
orbitais no nível
.
Passo 5
Como cada um desses 4 orbitais pode ter um elétron com spin
, o número máximo de elétrons que atendem às condições da questão é 4.
Resposta
O número máximo de elétrons que podem ter
e
é 4. Esses elétrons estariam nos orbitais 2s e 2p.
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