Um elétron possui números quânticos
. Determine o subnível e a camada.
Passo 1
O enunciado dá os números quânticos do elétron:
,
,
. As perguntas são: (1) qual é o subnível desse elétron? e (2) qual é a camada (camada eletrônica) a que ele pertence? Vou listar também as informações relevantes dadas:
,
e
.
Passo 2
O que significa o número quântico principal
e como ele dá a camada.
- O número quântico principal
indica a “camada” ou nível energético principal do elétron. É um inteiro positivo: . - As camadas costumam receber nomes por letras:
é camada , é , é , é , e assim por diante.
Aplicando ao caso dado: como, a camada é a camada . Também é correto dizer simplesmente que a camada é .
Passo 3
O que significa o número quântico azimutal (ou orbital)
e como ele determina o subnível.
- O número
(às vezes chamado de número quântico orbital) determina a forma do orbital e é associado ao subnível dentro da mesma camada. Seus valores possíveis são inteiros de até :
- A cada valor de
corresponde uma letra que nomeia o subnível:
No nosso caso
, portanto o subnível é do tipo
. Para indicar o subnível completo colocamos primeiro o número principal e depois a letra do subnível: isso dá o subnível
.
Passo 4
Verificação de consistência dos números quânticos (importante na prova).
- Para
os valores permitidos de são . Aqui está dentro do permitido, então está tudo OK. - Para um dado
, o número magnético pode variar entre e em passos inteiros:
Com
os possíveis valores de
são
. O valor dado
é, portanto, válido. Observação:
indica a orientação espacial do orbital dentro do subnível
, mas não altera o rótulo do subnível (
) nem a camada (
).
Passo 5
Resumo prático de como responder rápido numa prova (receita de bolso).
- Primeiro olhe
: esse número já diz a camada (escreva ou camada ). - Depois olhe
: transforme , , , . Combine com para escrever o subnível como, por exemplo, . - Confira rapidamente se
e se está entre e (para garantir que os números são consistentes).
Passo 6
Pequena nota extra (útil em várias questões): cada orbital (cada conjunto
fixos) comporta até dois elétrons, com spins
e
. Aqui o enunciado não deu
, então não sabemos qual dos dois spins esse elétron tem — mas isso não é necessário para identificar subnível e camada.
Resposta
Subnível:
Camada: (correspondente a
)
Camada: