Como o número quântico principal influencia a capacidade de um nível de energia de abrigar elétrons?

Passo 1

Vamos entender como o número quântico principal afeta quantos elétrons um nível de energia pode abrigar. Para isso, vamos usar conceitos da estrutura atômica e da teoria quântica.

Passo 2

O número quântico principal, representado pela letra , indica o nível de energia de um elétron em um átomo. Pense nele como uma “camada” ao redor do núcleo do átomo onde os elétrons estão.

Passo 3

Cada nível de energia corresponde a um valor específico de . Por exemplo, é o primeiro nível, o segundo, e assim por diante. Quanto maior o valor de , mais energia o nível possui e mais longe do núcleo os elétrons ficam.

Passo 4

A capacidade de um nível de energia para abrigar elétrons depende de quantos elétrons podem ocupar esse nível. Isso está ligado ao número de orbitais disponíveis nesse nível.

Passo 5

Um orbital é uma região onde é mais provável encontrar um elétron. Cada orbital pode acomodar dois elétrons com spins opostos.

Passo 6

O número total de orbitais em um nível de energia é dado por . Então, se tivermos um nível com , haverá orbitais.

Passo 7

Como cada orbital comporta dois elétrons, a capacidade total de elétrons em um nível de energia é .

Resposta

A capacidade de um nível de energia para abrigar elétrons é dada por . Portanto, cada nível de energia pode acomodar até duas vezes o quadrado do número quântico principal em elétrons.

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