Qual o número máximo de orbitais que podem ser identificados em cada um dos seguintes conjuntos de números quânticos? Quando explique o seu raciocínio.
(a)
(b)
©
(d)
(a)
(b)
©
(d)
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A pergunta é sobre números quânticos e queremos descobrir o número máximo de orbitais com certos conjuntos de números quânticos. Para isso, vamos precisar entender os números quânticos principais (
), secundários (
) e magnéticos (
).
Passo 2
Vamos começar com a letra (a):
,
,
.
Primeiro, o número quântico principal
indica a terceira camada eletrônica. O número quântico secundário
corresponde a um subnível s. Agora, o número quântico magnético
.
Passo 3
Mas aqui temos um probleminha. Para
, os valores possíveis de
vão de
até
. Ou seja,
só pode ser 0 quando
.
Passo 4
Então,
não é válido para
. Isso significa que não existe nenhum orbital com esses números quânticos específicos.
Passo 5
Agora vamos para a letra (b):
,
.
Aqui,
é o número quântico principal, indicando a quinta camada.
corresponde ao subnível p.
Passo 6
Os valores possíveis de
para
vão de
a
, ou seja,
. Isso nos dá três orbitais diferentes dentro do subnível p.
Passo 7
Vamos para a letra ©:
,
.
Aqui temos
, a sétima camada, e
, que é o subnível d.
Passo 8
Para
, os valores de
vão de
a
, ou seja,
. Isso nos dá cinco orbitais diferentes no subnível d.
Passo 9
Por último, a letra (d):
,
,
.
Aqui,
é a quarta camada, e
corresponderia a um subnível g.
Passo 10
Mas atenção! O valor de
não pode ser igual ou superior a
. Para
, os valores possíveis de
são
. Portanto,
não é permitido para
.
Resposta
(d) Não existe nenhum orbital com
,
,
.