Enunciado
Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 1.1 - Ex. 52
(a) Quantos valores do número quântico são possíveis quando ? (b) Quantos valores de são permitidos para um elétron na subcamada 5f? (c) Quantos valores de são permitidos para um elétron em uma subcamada 2s? (d) Quantas subcamadas existem na camada com ?
Passo 1
(a)Para responder isso, precisamos saber quais diferentes tipos de subcamadas encontramos no nível , pois cada tipo subcamada é representada por um número diferente, sendo esses números apresentados na tabela:
Agora, pelo diagrama de Pauling, vemos quantos tipos de subcamadas são possíveis para o 7º período:
Facilmente verificamos que, para o 6º período, ou nível 6, temos três tipos de subcamadas diferentes, sendo elas as subcamadas 6s, 6p e 6d. Sendo três subcamadas diferentes, cada uma representada por um número quântico secundário diferente, vamos ter 3 (três) diferentes valores para esse número quântico.
Passo 2
(b)O número quântico magnético, , indica as diferentes possibilidades de orbitais que o elétron pode ocupar dentro de uma subcamada. Assim, por exemplo, como as subcamadas do tipo ns só possuem um orbital, do tipo s, essa é a única opção de orbital para o elétron ocupar, e assim representamos o número quântico magnético para o orbital s como 0 (zero). Os outros casos, para outras subcamadas você vê melhor pela figura abaixo:
Assim, como você pode ver, o número quântico magnético representa em qual “casinha” (orbital) o elétron vai estar ocupando em uma determinada subcamada. E o número máximo de possibilidades de “casinhas” que o elétron pode ocupar é justamente o número de orbitais que existem por tipo de subcamada!
Assim, se um elétron está em uma subcamada 5f, ele vai ter 7 (sete) distintas possibilidades de números quânticos magnéticos , sendo esses valores -3, -2, -1, 0, +1, +2 e +3. Mas somente um desses valores será o valor do elétron, pois ele não pode ter mais de um número quântico magnético !
Passo 3
(c)Exatamente por tudo o que foi explicado em (b), um elétron em uma subcamada 2s vai ter uma única possibilidade de , sendo ele o valor 0.
(d)Respondemos isso por olhar o diagrama de Pauling no item (a) e vemos que há 3 diferentes tipos de subcamadas no nível 3, sendo elas 3s, 3p e 3d.
Resposta
(a)Três valores
(b)Sete valores
(c)Um valor
(d)Três subcamadas