Quais são os nomes e os símbolos dos quatro números quânticos necessários para definir a energia dos elétrons nos átomos? A que esses números quânticos se referem e que valores numéricos são possíveis para cada um deles? Mostre como a tabela periódica está relacionada com esses números quânticos.
Passo 1
Beleza, vamos falar sobre os números quânticos que são essenciais para definir a energia dos elétrons nos átomos. Esse tema faz parte da química quântica e física atômica. Para resolver essa questão, vamos precisar entender quais são os quatro números quânticos, o que eles representam, seus valores possíveis e como eles se relacionam com a tabela periódica.
Passo 2
Primeiro, os quatro números quânticos são:
- Número quântico principal (
) - Número quântico azimutal (
) - Número quântico magnético (
) - Número quântico de spin (
)
Esses números são fundamentais para descrever completamente o estado de um elétron em um átomo.
Passo 3
Vamos começar com o número quântico principal (
). Ele indica o nível de energia principal do elétron e está relacionado ao tamanho da órbita do elétron ao redor do núcleo. Os valores possíveis de
são números inteiros positivos:
.
Passo 4
O próximo é o número quântico azimutal (
). Esse número define a forma da órbita do elétron e está associado aos subníveis dentro de um nível de energia principal. Para cada valor de
,
pode variar de
até
. Por exemplo, se
,
pode ser
,
ou
.
Passo 5
O número quântico magnético (
) descreve a orientação da órbita do elétron no espaço. Para cada valor de
,
pode assumir valores inteiros de
a
. Por exemplo, se
, então
pode ser
,
ou
.
Passo 6
Por último, temos o número quântico de spin (
). Esse número quântico especifica a orientação do spin do elétron, que é uma propriedade intrínseca do elétron. Os valores possíveis de
são sempre
ou
.
Passo 7
Agora, como esses números quânticos se relacionam com a tabela periódica? Cada elemento na tabela periódica tem elétrons distribuídos em diferentes níveis e subníveis de energia, descritos pelos números quânticos. A configuração eletrônica, que é organizada com base nos números quânticos, determina as propriedades químicas dos elementos e sua posição na tabela periódica. Por exemplo, os elementos no mesmo grupo da tabela periódica têm configurações eletrônicas similares nos níveis externos, o que explica tendências químicas semelhantes.
Resposta
Os quatro números quânticos são: o número quântico principal (
), o número quântico azimutal (
), o número quântico magnético (
) e o número quântico de spin (
). Eles definem os níveis de energia, a forma e a orientação das órbitas dos elétrons, além da orientação do spin. Os valores possíveis são:
-
: 1, 2, 3, … -
: de 0 a -
: de a -
: ,
A tabela periódica está organizada com base nesses números quânticos, refletindo a distribuição eletrônica dos elementos e determinando suas propriedades químicas.