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) n=2, ms=+1 / 2

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 ( n): 2
  • Número quântico de spin ( ms): +12
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 ( n), que indica o nível de energia do elétron. No caso, n = 2 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 ( l) e o número quântico magnético ( ml).
Para n = 2, os possíveis valores de l são 0 e 1, que correspondem aos subníveis s e p, respectivamente.

Passo 3

Agora, vamos considerar o número quântico de spin ( ms), que indica a direção do spin do elétron. Os possíveis valores são +12 ou -12. No nosso caso, temos +12.
Cada orbital pode conter dois elétrons, mas com spins opostos. Como queremos apenas elétrons com spin +12, cada orbital pode ter apenas um elétron nesse estado específico.

Passo 4

Vamos contar quantos orbitais existem no nível n = 2:
  • Subnível s ( l = 0): Tem apenas 1 orbital.
  • Subnível p ( l = 1): Tem 3 orbitais (correspondentes aos valores de ml = -1, 0, +1).
Então, no total, temos 1 + 3 = 4 orbitais no nível n = 2.

Passo 5

Como cada um desses 4 orbitais pode ter um elétron com spin +12, o número máximo de elétrons que atendem às condições da questão é 4.

Resposta

O número máximo de elétrons que podem ter n=2 e ms=+12 é 4. Esses elétrons estariam nos orbitais 2s e 2p.

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