Qual(is) dos seguintes números quânticos listados na ordem m, l, ml e ms são impossíveis para um elétron em um átomo? Justifique sua resposta. © 2,0,+2,+1 / 2 s

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada na questão: a gente tem um conjunto de números quânticos na ordem m, l, ml e ms, e precisamos descobrir qual desses conjuntos não é possível para um elétron em um átomo. A matéria envolvida aqui são os números quânticos e as regras que determinam quais valores eles podem assumir. Vamos precisar entender o que cada número representa e quais são os limites de cada um para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, vamos entender cada um desses números quânticos:
  • m (número quântico principal): Representa o nível de energia do elétron e pode ser qualquer número inteiro positivo ( n = 1, 2, 3, dots).
  • l (número quântico azimutal): Indica a forma da orbital e pode assumir valores inteiros de 0 até n-1. Por exemplo, se n=2, então l pode ser 0 ou 1.
  • ml (número quântico magnético): Determina a orientação da orbital no espaço e pode variar de -l até +l, incluindo o zero. Ou seja, se l=1, então ml pode ser -1, 0 ou +1.
  • ms (número quântico de spin): Representa a direção do spin do elétron e pode ser +1/2 ou -1/2.

Passo 3

Agora, vamos analisar o conjunto de números quânticos fornecido: (2, 0, +2, +1/2).
  • m = 2: Isso está ok, já que m pode ser qualquer número inteiro positivo.
  • l = 0: Também está dentro do permitido, porque para n=2, l pode ser 0 ou 1.
  • ml = +2: Aqui é onde começa o problema. Como l=0, o único valor possível para ml é 0, já que ml varia de -l a +l. Ou seja, quando l=0, ml só pode ser 0.
  • ms = +1/2: Esse valor está correto, pois o spin pode ser +1/2 ou -1/2.

Passo 4

Observamos que o número quântico ml está fora do intervalo permitido. Com l=0, ml só pode ser 0, mas foi dado como +2, o que não é possível.

Resposta

O conjunto de números quânticos (2, 0, +2, +1/2) é impossível porque, com l=0, o valor de ml só pode ser 0, mas foi dado como +2.

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