Quantos orbitais estão presentes nas subcamadas 3d

Passo 1

Beleza, o enunciado pede “Quantos orbitais estão presentes na subcamada 3d”. Isso cai na matéria de números quânticos e estrutura eletrônica de átomos. Vamos precisar saber o que é cada número quântico, especialmente o ell (número quântico azimutal) e o mell (número quântico magnético), e também a fórmula geral pra contar orbitais numa subcamada: 2ell+1.

Passo 2

Antes de mais nada, lembra dos números quânticos:
  • n: número quântico principal, indica a camada (aqui é 3).
  • ell: número quântico azimutal, define o tipo de subcamada (s, p, d, f).
    • Para subcamada s, ell=0;
    • p: ell=1;
    • d: ell=2;
    • f: ell=3.
  • mell: número quântico magnético, vai de -ell até +ell em saltos de 1. Cada valor de mell corresponde a um orbital.

Passo 3

Como aqui é a subcamada 3d, temos:
  • n=3 (camada 3)
  • ell=2 (tipo d)
Agora, o mell varia de -ell até +ell:
mell = -2,,-1,,0,,+1,,+2
Cada valor de mell é um orbital diferente.

Passo 4

A forma geral de contar quantos orbitais existem em qualquer subcamada de número quântico ell é:
nº de orbitais = 2ell + 1º
Substituindo ell=2 (no caso do d):
2ell + 1 = 2cdot2 + 1 = 5
Isso bate com a lista de mell que vimos: cinco valores distintos.

Resposta

A subcamada 3d possui 5 orbitais.

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