- Quantos estados eletrônicos com
existem no átomo de hidrogênio? R: 50.
Passo 1
Beleza, a questão pergunta “Quantos estados eletrônicos com
existem no átomo de hidrogênio?”. Isso cai em Física Atômica, mais precisamente na parte de números quânticos e degeneração de níveis. Para resolver, a gente vai precisar lembrar dos quatro números quânticos (
) e como eles contam os estados possíveis.
Passo 2
Primeiro, recapitula a teoria:
- O número quântico principal
é dado (aqui é 5). - Para cada
, o número quântico azimutal varia de a . - Para cada
, o número quântico magnético varia de até , totalizando valores.
Se a gente somar todos ospara , descobre quantos orbitais existem num mesmo nível .
Passo 3
Vamos fazer essa soma:
É um somatório de termos ímpares que dá
No nosso caso,
, então o número de orbitais é
Passo 4
Até aqui contamos só os orbitais (que vêm de
). Mas cada elétron tem spin, que pode ser
ou
. Isso dobra a quantidade de estados:
Resposta
50 estados eletrônicos.