Descubra qual elemento químico corresponde aos números quânticos indicados nos itens abaixo:
n=4 ; l=2 ; ml=0 ; ms=+1 / 2

Passo 1

Beleza, o enunciado diz: “Descubra qual elemento químico corresponde aos números quânticos
n=4, l=2, ml=0, ms=+tfrac12,
Isso é um exercício de Orbitais Atômicos e regras de preenchimento (princípio de Aufbau, regra de Hund e princípio de exclusão de Pauli). Pra resolver a gente vai precisar lembrar:
1) O que cada número quântico significa.
2) Como identificar a que subnível orbital ele pertence (s, p, d ou f).
3) A ordem de preenchimento dos orbitais e como distribuir elétrons em cada subnível (especialmente em orbitais d).

Passo 2

Interpretando os números quânticos:
  • n=4 → quarto nível de energia.
  • l=2 → subnível d (porque l=0→s, 1→p, 2→d, 3→f).
    Logo, é um elétron no orbital 4d.
  • m_l=0 → é o orbital “central” do conjunto 4d (os possíveis m_l são –2, –1, 0, +1, +2).
  • m_s=+½ → spin “para cima”, ou seja, é o primeiro elétron a entrar naquele orbital específico.

Passo 3

Agora, pra saber qual elemento tem esse elétron como “o último a entrar” (o de maior energia), precisamos ver como os orbitais 4d são preenchidos após o gás nobre Krônio (Z=36):
  1. Vem 5s (Z=37 Rb: 5s¹; Z=38 Sr: 5s²).
  2. Aí começam a entrar elétrons em 4d. Pelo Aufbau e pela regra de Hund, antes de emparelhar, cada orbital d recebe primeiro um elétron com m_s=+½, seguindo os m_l em ordem –2, –1, 0, +1, +2.
    • Z=39 (Y): entra o 1º elétron no 4d (m_l=–2).
    • Z=40 (Zr): entra o 2º elétron no 4d (m_l=–1).
    • Z=41 (Nb): entra o 3º elétron no 4d (m_l=0). ← aqui!

Resposta

O elemento é o de número atômico 41: Nióbio (símbolo Nb).

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