Indique os números quânticos principal e de momento angular, para cada um dos seguintes orbitais: (i) 4f; (ii) 2p; (iii) 4d
Passo 1
O enunciado pede para indicar, para cada orbital listado, os valores dos dois números quânticos seguintes:
- o número quântico principal
, e - o número quântico de momento angular (azimutal)
.
Os orbitais fornecidos são:
- (i)
- (ii)
- (iii)
Estas são as informações que temos: três rótulos de orbitais no formato
. A tarefa é extrair os valores numéricos de
e
correspondentes a cada rótulo.
Passo 2
Vamos aprender o que cada número quântico significa (de forma bem direta e prática):
- O número quântico principal
determina a camada ou nível de energia do elétron. É um inteiro positivo:
- O número quântico de momento angular (azimutal)
determina a forma do orbital e toma valores inteiros:
Ou seja, para um dado
,
pode variar desde
até
.
Passo 3
Como relacionar as letras
com os valores de
:
Essa é a correspondência padrão usada em química/estrutura eletrônica. Para letras além de
(raro no ensino básico), a sequência continua com
para
, etc.
Passo 4
Procedimento prático para extrair os números quânticos de um rótulo
:
- O número escrito (por exemplo, o
em ) é exatamente o valor de . - A letra (por exemplo, o
em ) é convertida para o valor de usando a tabela do Passo 3. - Verificar a validade: conferir que
. Se isso não for satisfeito, o rótulo estaria incorreto.
Passo 5
Aplicando ao caso (i)
:
- Extrair
: o numeral é , então . - Converter a letra
: pela tabela, . - Verificação:
, ok — o orbital é permitido.
Portanto, paratemos e .
Passo 6
Aplicando ao caso (ii)
:
- Extrair
: o numeral é , então . - Converter a letra
: pela tabela, . - Verificação:
, ok.
Portanto, paratemos e .
Passo 7
Aplicando ao caso (iii)
:
- Extrair
: o numeral é , então . - Converter a letra
: pela tabela, . - Verificação:
, ok.
Portanto, paratemos e .
Passo 8
Pequeno reforço rápido com exemplos extras (para fixar):
- O orbital
tem e . - O orbital
teria e .
Se ficar com dúvida num rótulo, aplique sempre o procedimento do Passo 4: extrai, converte a letra em pela tabela e verifica .
Resposta
(i)
(ii)
(iii)
(ii)
(iii)