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 ( n): Indica o nível de energia do elétron. É um número inteiro positivo ( n = 1, 2, 3, dots).
  2. Número quântico azimutal ou secundário ( l): Relaciona-se à forma da orbital. Para cada valor de n, l pode variar de 0 até n-1.
  3. Número quântico magnético ( ml): Descreve a orientação da orbital no espaço. Para cada l, ml varia de -l até +l.
  4. Número quântico de spin ( ms): Representa o spin do elétron, que pode ser +12 ou -12.

Passo 3

Agora, vamos entender como validar um conjunto de números quânticos. Cada número quântico deve obedecer a certas regras:
  • n deve ser um inteiro positivo.
  • l deve ser menor que n (ou seja, 0 <= l <= n-1).
  • ml deve estar dentro do intervalo de -l a +l.
  • ms deve ser ou +12 ou -12.
Então, para cada alternativa, vamos verificar se todos esses números seguem essas regras.

Passo 4

Vamos supor que uma das alternativas seja algo como: n = 3, l = 2, ml = -1, ms = +12. Vamos checar:
  • n = 3: válido, pois é um inteiro positivo.
  • l = 2: válido, já que l deve ser menor que n (2 < 3).
  • ml = -1: válido, pois ml pode variar de -2 a +2 para l = 2.
  • ms = +12: válido.
Então, esse conjunto seria válido!

Resposta

Um conjunto válido de números quânticos para um elétron no átomo de hidrogênio é, por exemplo: n = 3, l = 2, ml = -1, ms = +12.

Exercícios relacionados