Considere um elétron com número quântico secundário
.
Em que tipo de obital (
) esse elétron se encontra?
Em que tipo de obital (
Passo 1
O enunciado dá que o número quântico secundário é
e pergunta em que tipo de orbital (
,
,
,
) esse elétron se encontra. Informação dada:
. Pergunta: qual a letra (tipo de orbital) correspondente a esse valor de
?
Passo 2
Para entender a resposta precisamos lembrar o significado do número quântico secundário
. Vou explicar de forma simples e prática:
indica o “subnível” ou “subcasca” dentro de um nível principal e cada valor inteiro de
é associado a uma letra da notação espectroscópica. A correspondência padrão é:
Aqui cada símbolo (
) nomeia um tipo de orbital com características próprias.
Passo 3
Aplicando a correspondência acima diretamente ao valor dado
, obtemos que esse valor corresponde ao orbital
. Não precisa de contas complicadas: é uma tabela de associação direta. Portanto
⇒ orbital
.
Passo 4
Agora, para você ter mais contexto e estar preparado para perguntas relacionadas na prova, explico algumas consequências úteis de
:
- Os valores possíveis do momento magnético orbital
vão de até em passos de . Então para temos
Isso significa que existem
orbitais no subnível: aqui
orbitais diferentes no subnível
.
Outro fato prático: cada orbital comporta até dois elétrons (com spins opostos). Assim, a capacidade máxima do subnível é
Outro fato prático: cada orbital comporta até dois elétrons (com spins opostos). Assim, a capacidade máxima do subnível é
elétrons para o subnível
. Além disso, o número quântico principal mínimo
que permite
é
ou seja, os primeiros orbitais
aparecem a partir do nível
(ex.:
, depois
,
, …).
Passo 5
Um comentário qualitativo sobre formas: os orbitais
têm geralmente formato de “trevo” (quatro lóbulos) para quatro deles e um formato com um anel em volta do eixo para o
. Isso não é necessário para responder a pergunta básica, mas ajuda a visualizar o que significa estar em um orbital
. Força aí — você já sabe identificar o tipo só pelo
!