Questão 23. Para cada conjunto de números quânticos abaixo, complete o quadro indicando quantos orbitais e elétrons podem ser representados por eles.
Número de orbitais
Número de elétrons
3
1
-
4
3
+2
5
2
0
6
-
-
7
3
-
|
|
|
Número de orbitais | Número de elétrons |
3 | 1 | - |
4 | 3 | +2 | ||
5 | 2 | 0 | ||
6 | - | - | ||
7 | 3 | - |
Passo 1
Beleza, o enunciado pede pra cada conjunto de números quânticos (n, l, mₗ) descobrir quantos orbitais aquele “pacote” representa e quantos elétrons cabem ali. Isso é química quântica básica: a gente vai usar as regras de contagem de orbitais em subshells e em camadas, e lembrar que cada orbital comporta até 2 elétrons.
Passo 2
Antes de partirmos pras contas, vamos recapitular a teoria:
- Se o valor de l está dado e mₗ não está especificado (ou seja, vale todos os mₗ), o número de orbitais nesse subshell é
- Se nem l nem mₗ estão dados (só sabemos n), aí a camada inteira tem
- E, independente do caso, cada orbital pode ter até 2 elétrons, então
Passo 3
Caso 1: n = 3, l = 1, mₗ = – (não especificado)
Aqui é o subshell 3p. Como l = 1, temos
Aqui é o subshell 3p. Como l = 1, temos
Logo,
Passo 4
Caso 2: n = 4, l = 3, mₗ = +2
Aqui já determinaram o mₗ, então é um único orbital do tipo 4f. Assim,
Aqui já determinaram o mₗ, então é um único orbital do tipo 4f. Assim,
Passo 5
Caso 3: n = 5, l = 2, mₗ = 0
De novo um mₗ específico: é só um orbital do tipo 5d. Então
De novo um mₗ específico: é só um orbital do tipo 5d. Então
Passo 6
Caso 4: n = 6, l = –, mₗ = –
Só sabemos a camada inteira n = 6. Aí usamos
Só sabemos a camada inteira n = 6. Aí usamos
e
Passo 7
Caso 5: n = 7, l = 3, mₗ = –
É o subshell 7f, sem especificar mₗ, então
É o subshell 7f, sem especificar mₗ, então
e
Resposta
3, 1, – → orbitais = 3; elétrons = 6
4, 3, +2 → orbitais = 1; elétrons = 2
5, 2, 0 → orbitais = 1; elétrons = 2
6, – , – → orbitais = 36; elétrons = 72
7, 3, – → orbitais = 7; elétrons = 14
4, 3, +2 → orbitais = 1; elétrons = 2
5, 2, 0 → orbitais = 1; elétrons = 2
6, – , – → orbitais = 36; elétrons = 72
7, 3, – → orbitais = 7; elétrons = 14