Qual das alternativas a seguir não é um conjunto válido de quatro números quânticos? Como você pode determinar isso?

Responda:

A resposta é #(e)#.

Explicação:

Comece certificando-se de que você esteja familiarizado com os valores válidos que cada número quântico pode receber.

figures.boundless.com

Como você pode ver, o Número quântico principal, #n#, determina os possíveis valores do número quântico do momento angular, #l#, que por sua vez determina os possíveis valores do número quântico magnético, #m_l#.

O número quântico de spin é independente dos valores obtidos pelos outros três Números quânticos e pode ter apenas dois valores possíveis, #+1/2# e #-1/2#.

Agora, dê uma olhada na relação entre o valor de #n# e o valor de #l# para cada um desses cinco conjuntos de números quânticos.

#(a)" "n=2, l=0, m_l = 0, m_s = +1/2" "color(green)(sqrt())#

Este conjunto é válido porque #l# pode levar o valor #0# quando #n=2#. O mesmo pode ser dito sobre #m_l#, que pode levar o valor #0# quando #l=0#.

Esse conjunto de números quânticos representa um elétron localizado no segundo nível de energia, Na s-subshell, Na #2s# orbital, que tem spin-up.

#(b)" " n=2, l=1, m_l = 0, m_s = -1/2" "color(green)(sqrt())#

Este conjunto é válido porque #l=1# ainda está dentro do valor aceito de

#l = 0, 1, ..., (n-1)#

quando #n=2#. Desta vez, o aparelho representa um elétron localizado no segundo nível de energia, Na p-subshell, Na #2p_z# orbital, que tem spin-down.

#(c)" "n=3, l=1, m_l=-1, m_s = -1/2" "color(green)(sqrt())#

Mais uma vez, você está lidando com um conjunto válido. Todos os números quânticos estão dentro dos valores aceitos. Observe que quando #l=1#, você pode ter

#m_l = {-1, color(white)(-)0, +1}#

Este conjunto representa um elétron localizado no terceiro nível de energia, Na p-subshell, Na #3p_x# orbital, que tem spin-down.

#(d)" "n=1, l=0, m_l = 0, m_s = +1/2" "color(green)(sqrt())#

Este conjunto é válido e representa um elétron localizado no primeiro nível de energia, Na s-subshell, Na #1s# orbital, que tem spin-up.

#(e)" "n=1, l=1, m_l = 0, m_s = +1/2 " "color(red)(xx)#

Isto é não um conjunto válido de números quânticos. Notar que #l# não pode levar o valor de #n#, mas aqui

#n=1" "# and #" "l=1#

Isso significa que o conjunto não pode descrever um elétron localizado em um átomo, ou seja, é não é um conjunto válido.

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