Qual é o número máximo de elétrons em um átomo que pode ter os seguintes numerous quânticos? Especifique os orbitais nos quais os elétrons seriam encontrados.
(c) n=3, l=2

Passo 1

O enunciado pede o número máximo de elétrons em um átomo que tenham os números quânticos principal n=3 e azimutal ell=2. Para resolver, vamos usar a teoria dos números quânticos e a regra de ocupação de Pauli, que diz que cada orbital pode comportar no máximo dois elétrons com spins opostos.

Passo 2

Para um dado valor de ell, o número quântico magnético mell varia em inteiros de -ell até +ell. Assim, o número de orbitais associados a esse subshell é
2ell + 1

Passo 3

Cada orbital pode conter no máximo dois elétrons, um com spin ms=+tfrac12 e outro com spin ms=-tfrac12. Logo, o número máximo de elétrons num subshell de momento angular ell é
(2ell + 1)times 2

Passo 4

Substituindo ell=2:
2ell + 1 = 2cdot2 + 1 = 5
5times 2 = 10
O subshell com n=3 e ell=2 é chamado de 3d. Ele contém 5 orbitais
3dmell, mell=-2,-1,0,+1,+2
cada um comportando 2 elétrons de spins opostos.

Resposta

O número máximo é 10 elétrons, distribuídos nos cinco orbitais do subshell 3d (com mell=-2,-1,0,+1,+2), dois elétrons por orbital (spins +tfrac12 e -tfrac12).

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