Quais são os quatro números quânticos para o último elétron de um átomo de configuração eletrônica: 4 f^2

Passo 1

Beleza, vamos lá! A pergunta é: Quais são os quatro números quânticos para o último elétron de um átomo com configuração eletrônica 4f^2. Isso envolve o estudo dos números quânticos na química, que são essenciais para descrever o comportamento dos elétrons em um átomo. Para resolver, vamos precisar entender cada número quântico e como eles se aplicam à configuração dada.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar o número quântico principal, representado por n. Esse número indica o nível de energia do elétron e também o tamanho do orbital onde ele está. Na configuração 4f^2, o número 4 antes do “f” indica que n = 4.

Passo 3

Agora, vamos para o número quântico secundário ou azimutal, representado por l. Esse número define a forma do orbital e está relacionado ao tipo de subnível: s, p, d, f, etc. Cada letra corresponde a um valor de l:
  • s: l = 0
  • p: l = 1
  • d: l = 2
  • f: l = 3
Como estamos falando de um subnível f, temos l = 3.

Passo 4

O próximo número quântico é o número quântico magnético, representado por ml. Ele define a orientação do orbital no espaço e seus possíveis valores vão de -l a +l. No caso do subnível f ( l = 3), os possíveis valores de ml são: -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3.
Como temos dois elétrons no subnível f, o primeiro elétron ocupará o primeiro orbital disponível, escolheremos, por convenção, ml = -3 para o primeiro, e ml = -2 para o segundo. Portanto, para o último elétron, ml = -2.

Passo 5

Por fim, temos o número quântico de spin, representado por ms. Esse número indica a direção do spin do elétron, que pode ser +12 ou -12. Segundo o princípio de exclusão de Pauli, dois elétrons no mesmo orbital devem ter spins opostos.
Como o primeiro elétron tem ms = +12, o segundo, que é o último elétron no nosso caso, terá ms = -12.

Resposta

Os quatro números quânticos para o último elétron de um átomo com configuração eletrônica 4f^2 são:
n = 4, l = 3, ml = -2, ms = -12

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