Questão 9. Segundo a resolução da equação de Schrödinger é possível obter quatro números quânticos que descrevem um sistema eletrônico hidrogenóide. Quais são os números quânticos, seus nomes, valores possíveis, o que especificam e qual o resultado prático (o que indica)?
Passo 1
O enunciado pede para identificar os quatro números quânticos que aparecem na solução da equação de Schrödinger para um átomo hidrogenoide, dando para cada um: o nome, os valores possíveis, o que ele especifica (física) e qual o resultado prático (o que indica no átomo).
Passo 2
Principal quantum number (
):
Este número quântico surge da parte radial da equação de Schrödinger.
Valores possíveis:
Este número quântico surge da parte radial da equação de Schrödinger.
Valores possíveis:
O que especifica: o nível de energia da órbita (quanto maior
, maior a energia e o raio médio do orbital).
Resultado prático: indica a camada eletrônica (K, L, M, ···).
Resultado prático: indica a camada eletrônica (K, L, M, ···).
Passo 3
Azimuthal (orbital) quantum number (
):
Surge da separação angular (equação polar).
Valores possíveis:
Surge da separação angular (equação polar).
Valores possíveis:
O que especifica: o momento angular orbital – magnitude e forma do orbital.
Resultado prático: identifica a subcamada ( para
).
Resultado prático: identifica a subcamada (
Passo 4
Magnetic quantum number (
):
Vem da parte azimutal da separação em coordenadas esféricas.
Valores possíveis:
Vem da parte azimutal da separação em coordenadas esféricas.
Valores possíveis:
O que especifica: a orientação espacial do orbital em relação a um campo magnético externo.
Resultado prático: indica quantos orbitais existem em cada subcamada e sua orientação.
Resultado prático: indica quantos orbitais existem em cada subcamada e sua orientação.
Passo 5
Spin quantum number (
):
Não aparece na equação de Schrödinger não relativística, mas é incluído para descrever o spin do elétron.
Valores possíveis:
Não aparece na equação de Schrödinger não relativística, mas é incluído para descrever o spin do elétron.
Valores possíveis:
O que especifica: o momento angular intrínseco do elétron (spin up ou spin down).
Resultado prático: distingue dois elétrons no mesmo orbital (Princípio de Pauli).
Resultado prático: distingue dois elétrons no mesmo orbital (Princípio de Pauli).