Qual das seguintes alternativas é um conjunto válido de números quânticos para um elétron em um átomo de hidrogênio?
Passo 1
Beleza, vamos resumir o que a questão está pedindo! A pergunta quer saber qual das alternativas apresentadas é um conjunto válido de números quânticos para um elétron num átomo de hidrogênio. O conteúdo aqui envolve entender os números quânticos e as regras que definem seus valores. Vamos precisar saber quais são os quatro números quânticos e quais são os valores permitidos para cada um deles.
Passo 2
Primeiro, vamos refrescar a memória sobre os quatro números quânticos:
-
Número quântico principal (
): Indica o nível de energia do elétron. É um número inteiro positivo ( ). -
Número quântico azimutal ou secundário (
): Relaciona-se à forma da orbital. Para cada valor de , pode variar de até . -
Número quântico magnético (
): Descreve a orientação da orbital no espaço. Para cada , varia de até . -
Número quântico de spin (
): Representa o spin do elétron, que pode ser ou .
Passo 3
Agora, vamos entender como validar um conjunto de números quânticos. Cada número quântico deve obedecer a certas regras:
-
deve ser um inteiro positivo. -
deve ser menor que (ou seja, ). -
deve estar dentro do intervalo de a . -
deve ser ou ou .
Então, para cada alternativa, vamos verificar se todos esses números seguem essas regras.
Passo 4
Vamos supor que uma das alternativas seja algo como:
,
,
,
. Vamos checar:
-
: válido, pois é um inteiro positivo. -
: válido, já que deve ser menor que (2 < 3). -
: válido, pois pode variar de a para . -
: válido.
Então, esse conjunto seria válido!
Resposta
Um conjunto válido de números quânticos para um elétron no átomo de hidrogênio é, por exemplo:
,
,
,
.
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