Quais são os valores possíveis para os números quânticos
e
, que podem descrever os orbitais 5f?
Passo 1
O enunciado pede explicitamente: quais são os valores possíveis para os números quânticos
,
e
que podem descrever os orbitais 5f.
A informação dada no enunciado é a designação do orbital: .
A informação dada no enunciado é a designação do orbital:
Passo 2
Entender o que significa cada número quântico (explicação bem calma e prática).
- O número quântico principal
indica o nível de energia principal (ou “camada”) do elétron; é sempre um inteiro positivo. Exemplo simples: é a primeira camada, a segunda, etc. - Aplicando isso ao rótulo do orbital: o
em dá diretamente o valor de . Assim, para os orbitais vale
Passo 3
Explicar o número quântico azimutal (ou secundário)
e como relacioná-lo à letra do orbital.
- O número
determina a forma do orbital e assume valores inteiros de até : - As letras dos orbitais correspondem a valores de
assim (a regra prática que cai em prova):
, , , . - Como o orbital pedido é
, a letra indica - Verificação rápida: este
deve satisfazer . Com temos , e realmente , então é permitido.
Passo 4
Explicar o número quântico magnético
e determinar seus valores.
- O número
indica a orientação espacial do orbital dentro de uma mesma subcamada e assume valores inteiros entre e , inclusive: - Substituindo
obtemos Ou seja, existem orientações possíveis (7 orbitais para ).
Passo 5
Exemplos concretos — como usar isso numa prova e como checar se uma tripla é válida.
- Exemplos válidos para descrever um elétron em
: - Exemplos inválidos (para treinar checagem):
é inválido porque não corresponde ao ; é inválido porque se então não pode ser (pois — nesse caso seria no limite, mas o rótulo seria , não ); é inválido porque excede . - Dica de prova: para verificar rápido se uma tripla
é aceitável para um orbital dado, confirme (i) que bate com o número do orbital, (ii) que a letra do orbital corresponde ao , e (iii) que está entre e .
Passo 6
Notas finais úteis (motivação e contexto leve).
- Conclusão prática: a subcamada
tem orbitais possíveis (os sete valores de acima) e, lembrando rapidamente, cada um desses orbitais pode comportar até dois elétrons com spins ou (isso ajuda a calcular capacidade total da subcamada se precisar). - Força aí — decorar a correspondência
e a regra resolve a maior parte das questões práticas sobre números quânticos.