Qual é o número máximo de elétrons em um átomo que podem ter simultaneamente os seguintes conjuntos de números quânticos: © n=4, ell=3, mell=-3;

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:
  1. Número quântico principal ( ): Indica o nível de energia do elétron e está sempre relacionado ao tamanho da órbita. Valores possíveis são inteiros positivos .
  2. 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.
  3. Número quântico magnético ( ): Determina a orientação da órbita no espaço. Para cada , pode variar de a em incrementos de 1.
  4. 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.

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