(a) Indique o número quântico principal, momento angular do orbital e o número quântico magnético para cada um dos seguintes orbitais: (i) 6p; (ii) 3d; (iii) 5f. (b) O que cada um desses números quânticos indica?

Passo 1

O enunciado pede, para os orbitais 6p, 3d e 5f, que a gente indique
– o número quântico principal (n),
– o número quântico de momento angular do orbital (\ell),
– o número quântico magnético (m_\ell),
e depois explique o que cada um desses números quânticos representa.

Passo 2

Para resolver, a gente usa:
– o número quântico principal n é simplesmente o número que vem antes da letra do orbital;
– o número quântico de momento angular \ell depende da letra do orbital segundo a tabela
s\to\ell=0,\quad p\to\ell=1,\quad d\to\ell=2,\quad f\to\ell=3;
– o número quântico magnético m_\ell varia em inteiro de -\ell até +\ell.

Passo 3

Aplicando isso a cada orbital:
– 6p: n=6, \ell=1, e
m_\ell=-1,0,1.
– 3d: n=3, \ell=2, e
m_\ell=-2,-1,0,1,2.
– 5f: n=5, \ell=3, e
m_\ell=-3,-2,-1,0,1,2,3.

Passo 4

Agora, o significado de cada número quântico é:
n define o tamanho do orbital e, em geral, sua energia (nível ou camada eletrônica);
\ell determina o formato do orbital (esférico para s, bilobado para p, etc.);
m_\ell indica a orientação espacial desse orbital em torno do núcleo (quantas “posições” ele pode ter no espaço).

Resposta

(a)
6p: n=6, \ell=1, m_\ell=-1,0,1
3d: n=3, \ell=2, m_\ell=-2,-1,0,1,2
5f: n=5, \ell=3, m_\ell=-3,-2,-1,0,1,2,3 (b) n indica o nível de energia e o tamanho do orbital; \ell indica a forma geométrica do orbital; m_\ell indica a orientação espacial possível para esse orbital.

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