Justifique por que cada um dos seguintes itens NÃO é um conjunto possível de números quânticos para um elétron em um átomo.
Passo 1
Beleza, então o enunciado tá assim: a gente tem um “conjunto de números quânticos” para um elétron num átomo, dado por
E a tarefa é justificar por que esse conjunto NÃO pode existir. O conteúdo aqui é a teoria dos números quânticos (princípio de exclusão de Pauli, regras de cada número etc.) e o que a gente precisa são as condições que cada número quântico deve obedecer.
Passo 2
Antes de checar o caso concreto, bora revisar as regras dos números quânticos:
-
Número quântico principal
: - Define a “camada” ou nível de energia do elétron.
- Deve ser um inteiro positivo:
-
Número quântico azimutal (ou secundário)
: - Descreve o “formato” da nuvem eletrônica (subnível
). - Tem que obedecer
- Se, então só ; se , pode ser 0 ou 1; se , pode ser 0, 1 ou 2; e por aí vai.
- Descreve o “formato” da nuvem eletrônica (subnível
-
Número quântico magnético
: - Indica a orientação específica do orbital dentro de cada subnível.
- Vai de
até em passos de 1:
-
Número quântico de spin
: - Fala se o elétron está com spin “para cima” ou “para baixo”.
- Só tem duas possibilidades:
Passo 3
Agora a gente aplica essas regras ao conjunto dado:
-
Temos
. Logo, pela regra do passo 2, o valor permitido de é
Ou seja,só pode ser 0, 1 ou 2. -
Mas o enunciado escolheu
. Aí já deu ruim: -
Os outros dois,
e , até estariam ok se fosse 1 ou 2. Mas como falha, não faz sentido falar em nem em , porque antes disso o nível subjacente (subnível) não existe.
Resposta
O conjunto não é possível simplesmente porque
viola a condição básica
já que para