Questão 25. Para cada conjunto de números quânticos abaixo, complete o quadro indicando quantos orbitais e elétrons podem ser representados por eles.
N
I
Número de orbitais
Número de elétrons
3
1
-
-
4
3
+2
-
5
2
0
-
6
-
-
-
7
3
-
-
3
1
-
+1/2
Dê o número máximo de orbitais que pode ser associado ao conjunto de números quânticos:
,
. Justifique.
N | I |
|
|
Número de orbitais | Número de elétrons |
3 | 1 | - | - | ||
4 | 3 | +2 | - | ||
5 | 2 | 0 | - | ||
6 | - | - | - | ||
7 | 3 | - | - | ||
3 | 1 | - | +1/2 |
Passo 1
O enunciado pede, para cada conjunto parcial de números quânticos
, que a gente determine quantos orbitais espaciais são compatíveis e quantos elétrons no máximo eles comportam. Lembrando:
– Para dado , o número de orbitais espaciais é
.
– Cada orbital comporta até 2 elétrons (spin e
) se
estiver indefinido.
– Se estiver fixo, só há 1 orbital.
– Se estiver fixo, cada orbital comporta só 1 elétron.
– Para dado
– Cada orbital comporta até 2 elétrons (spin
– Se
– Se
Passo 2
Conjunto
,
,
livre,
livre:
Número de orbitais .
Como não está definido, cada orbital leva até 2 elétrons, totalizando
elétrons.
Número de orbitais
Como
Passo 3
Conjunto
,
,
,
livre:
Aqui fixo define exatamente 1 orbital.
Como não está definido, esse orbital pode ter até 2 elétrons.
Aqui
Como
Passo 4
Conjunto
,
,
,
livre:
Novamente fixo
orbital.
livre ⇒ até 2 elétrons nesse orbital.
Novamente
Passo 5
Conjunto
,
livre,
livre,
livre:
pode ir de 0 a 5, gerando
orbitais, e com
indefinido há
elétrons.
Passo 6
Conjunto
,
,
livre,
livre:
fornece
orbitais, e com spin indefinido cabem
elétrons.
Passo 7
Conjunto
,
,
livre,
:
⇒
orbitais, mas com
fixo cada orbital comporta só 1 elétron de spin
, totalizando 3 elétrons.
Passo 8
Para o conjunto final
,
,
(sem especificar
), o par
já identifica um único orbital espacial. Portanto o número máximo de orbitais é 1.
Resposta
n
, ℓ
, mₗ livre, mₛ livre → orbitais
; elétrons
n , ℓ
, mₗ
, mₛ livre → orbitais
; elétrons
n , ℓ
, mₗ
, mₛ livre → orbitais
; elétrons
n , ℓ livre, mₗ livre, mₛ livre → orbitais
; elétrons
n , ℓ
, mₗ livre, mₛ livre → orbitais
; elétrons
n , ℓ
, mₗ livre, mₛ
½ → orbitais
; elétrons
n
n
n
n
n
Conjunto
: número máximo de orbitais
.