Quais dos seguintes conjuntos de números quânticos n, l, m, s NÃO podem existir? Explique. 3,1,+3,+1 / 2

Passo 1

Vamos analisar a questão: Temos um conjunto de números quânticos n, l, m, s = 3, 1, +3, +12. O objetivo é identificar qual desses conjuntos NÃO pode existir e entender o porquê. Para resolver isso, vamos precisar conhecer os conceitos básicos dos números quânticos e suas regras.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar o que cada número quântico representa:
  • Número quântico principal ( n): Indica o nível de energia do elétron e deve ser um número inteiro positivo ( n = 1, 2, 3, dots).
  • Número quântico secundário ou azimutal ( l): Relaciona-se à forma da orbital e pode variar de 0 até n-1 para cada nível de energia.
  • Número quântico magnético ( m): Determina a orientação da orbital no espaço e pode assumir valores inteiros de -l até +l.
  • Número quântico de spin ( s): Representa o spin do elétron e pode ser +12 ou -12.

Passo 3

Agora, vamos verificar cada número quântico do conjunto 3, 1, +3, +12:
  1. n = 3: Válido, já que n deve ser um número inteiro positivo.
  2. l = 1: Válido, porque para n = 3, l pode ser 0, 1 ou 2 ( 0 <= l <= n-1).
  3. m = +3: Aqui temos um problema. Como l = 1, o valor de m deve estar entre -1 e +1 ( -l <= m <= +l). Portanto, m pode ser -1, 0 ou +1. O valor +3 está fora desse intervalo.
  4. s = +12: Válido, pois o spin pode ser +12 ou -12.

Resposta

O conjunto 3, 1, +3, +12 NÃO pode existir porque o número quântico magnético m = +3 está fora do intervalo permitido para l = 1, que deveria estar entre -1 e +1.

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