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.
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão juntos! O enunciado pede para descobrir o número máximo de elétrons que um átomo pode ter com certos números quânticos específicos:
e
. Para isso, vamos precisar entender os números quânticos e como eles determinam a posição e o comportamento dos elétrons nos átomos.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre o número quântico principal (
). Ele indica o nível de energia do elétron e está relacionado ao tamanho do orbital onde o elétron está. No nosso caso,
, então estamos falando do quarto nível de energia.
Passo 3
Agora, vamos para o número quântico magnético (
). Esse número determina a orientação do orbital no espaço. Os valores possíveis de
vão de
a
, onde
é o número quântico azimutal.
Passo 4
Como sabemos que
, precisamos descobrir quais valores de
permitem que
seja igual a +1. O número quântico azimutal
pode variar de 0 até
. Então, para
, os possíveis valores de
são 0, 1, 2 e 3.
Passo 5
Para cada valor de
, os possíveis valores de
são de
a
. Queremos
, então:
- Para
: pode ser -1, 0, +1 - Para
: pode ser -2, -1, 0, +1, +2 - Para
: pode ser -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3
Portanto, os valores possíveis de
que permitem
são 1, 2 e 3.
Passo 6
Cada combinação de
,
e
pode acomodar dois elétrons, mas isso também depende do número quântico de spin (
), que pode ser +½ ou -½. Então, para cada combinação de
,
e
, podemos ter até 2 elétrons.
Passo 7
Agora, vamos contar quantos elétrons podem estar presentes para cada valor de
:
- Para
: 2 elétrons - Para
: 2 elétrons - Para
: 2 elétrons
No total, podemos ter
elétrons.
Passo 8
Por fim, vamos identificar os orbitais correspondentes a cada valor de
:
-
: Orbital → 4p -
: Orbital → 4d -
: Orbital → 4f
Resposta
O número máximo de elétrons que o átomo pode ter com os números quânticos
e
é 6 elétrons, distribuídos nos orbitais 4p, 4d e 4f.
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uma solução de
e
de
Dado:
uma solução
Dado:
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hidroxilamina e cloreto de hidroxilamônio.
Dado: