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:
  1. Número quântico principal ( ): Indica o nível de energia do elétron. É um número inteiro positivo ( ).
  2. Número quântico azimutal ou secundário ( ): Relaciona-se à forma da orbital. Para cada valor de , pode variar de até .
  3. Número quântico magnético ( ): Descreve a orientação da orbital no espaço. Para cada , varia de até .
  4. 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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