Qual é o número máximo de elétrons em um átomo que podem ter simultaneamente os seguintes conjuntos de números quânticos: ©
;
Passo 1
Vamos analisar o enunciado da questão: queremos saber qual é o número máximo de elétrons em um átomo que podem ter simultaneamente os seguintes números quânticos:
,
,
. Estamos estudando os números quânticos, que são fundamentais para entender a estrutura eletrônica dos átomos. Para resolver isso, vamos precisar entender cada um desses números quânticos e suas possíveis combinações.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre os números quânticos. Eles são como um código que descreve o estado de um elétron no átomo. Existem quatro números quânticos principais:
-
Número quântico principal (
): Indica o nível de energia do elétron e está sempre relacionado ao tamanho da órbita. Valores possíveis são inteiros positivos . -
Número quântico azimutal (
): Relaciona-se à forma da órbita do elétron. Para cada valor de , pode variar de a . Cada valor de corresponde a um tipo de subnível: (s), §, (d), (f), etc. -
Número quântico magnético (
): Determina a orientação da órbita no espaço. Para cada , pode variar de a em incrementos de 1. -
Número quântico de spin (
): Indica a direção do spin do elétron, podendo ser ou .
Passo 3
Agora, vamos aplicar esses conceitos aos valores fornecidos na questão:
-
: Isso nos diz que o elétron está no quarto nível de energia. -
: Com , estamos falando de um subnível f. Os subníveis f têm formatos mais complexos. -
: Para , pode variar de a . Aqui, está especificado como , que é uma orientação específica da órbita.
Passo 4
O que resta é determinar quantos elétrons podem ter exatamente essa combinação de
,
, e
. O único número quântico que ainda pode variar é o número quântico de spin (
), que pode ser
ou
.
Passo 5
Cada estado quântico único pode ser ocupado por até dois elétrons, desde que seus spins sejam opostos. Isso significa que para a combinação específica de
,
,
, podemos ter:
- Um elétron com
- Outro elétron com
Resposta
O número máximo de elétrons que podem ter simultaneamente os conjuntos de números quânticos
,
,
é 2 elétrons.