Passo 1Pra resolver esse exercício, a gente pode simplesmente olhar o no diagrama de Pauling, porque aquele numerozinho lá de cima, é justamente o número máximo de elétrons suportado por cada orbital. Show
Mas a gente pode fazer melhor e tentar entender vai.. Olha as dicas: O número de orbitais no subnível é dado por 2 l + 1 . E cada orbital comporta, no máximo, 2 elétrons. Então o número máximo de elétrons no subnível é 2 ( 2 l + 1 ) . Vamos ver juntos cada caso.
Eles estão no 4° nível da eletrosfera e no subnível p, o que corresponde ao número quântico secundário l = 1 . O número de orbitais no subnível é dado por 2 l + 1 = 2.1 + 1 = 3 orbitais E cada orbital comporta, no máximo, 2 elétrons. Então o número máximo de elétrons no subnível é 2.3 = 6 elétrons. Passo 3O número quântico secundário correspondente ao subnível d é o l = 2 . Então o número de orbitais 3d é: 2 l + 1 = 2.2 + 1 = 5 orbitais. Com 2 elétrons por orbital a gente vai ter, no máximo, 10 elétrons nos orbitais 3d. Passo 4O número quântico secundário correspondente ao subnível s é o l = 0 . Então o número de orbitais 1s é: 2 l + 1 = 2.0 + 1 = 1 orbitais. E com 2 elétrons por orbital a gente vai ter, no máximo, 2 elétrons no orbital 1s. Passo 5O número quântico secundário correspondente ao subnível f é o l = 3 . Então o número de orbitais 4f é: 2 l + 1 = 2.3 + 1 = 7 orbitais. Com 2 elétrons por orbital a gente vai ter, no máximo, 14 elétrons nos orbitais 4f. Alternativa “b” Se A tem 20 prótons, C também tem, pois eles são isótopos. Além disso, A tem número de massa 41: 2041A B 20C Se C tem 22 nêutrons, então seu número de massa será igual a 22 + 20 = 42: 2041A B 2042C Se B e C são isóbaros, quer dizer que seus números de massa são iguais: 2041A 42B 2042C A e B são isótonos, o que significa que possuem a mesma quantidade de nêutrons. Levando em conta que a quantidade de nêutrons do átomo A é 41 -20 = 21 e, que, portanto, B também possui 21 nêutrons, podemos descobrir a quantidade de prótons do B: 42 – 21 = 21 → 2041A 2142B 2042C Assim, o número atômico de B é 21. Com essa informação, podemos fazer a distribuição eletrônica de B e responder a questão:
O elétron mais energético está na camada M (3ª), por isso o número quântico principal é n = 3. O último subnível preenchido foi o d, assim, o número quântico secundário é ℓ = 2. Para descobrir os outros números quânticos, fazemos a representação:
Assim, o número quântico magnético é m = -2; e o do spin é s = -1/2. Voltar a questão Ouça este artigo: A natureza humana impele-nos a justificar todas as informações, de maneira a produzir conhecimento humano, ilustrado pela cultura (cultura “científica”, cultura comportamental, etc.). No campo da química, em especial da Atomística, diversos cientistas procuraram propor modelos explicativos que justificassem os fenômenos observados na natureza. É desta necessidade que advém a teoria dos modelos atômicos, criadas, derrubadas e aprimoradas a partir da observação das “leis naturais” que regem o universo visível e invisível. Destas observações surgiram diversos modelos atômicos, como o de Dalton, de Thomson, de Rutherford, etc. Como não é intuito discutir a evolução dos modelos atômicos neste momento, basta-nos reconhecer que os números quânticos são conceitos fundamentais evidenciados pelo modelo atômico de Schrödinger. A teoria do modelo atômico de Schrödinger é aceita atualmente e assume a existência de números quânticos conhecidos (s, p, d, f) e também teóricos (g, h, i...), pautando-se em quatro características oriundas da Mecânica Quântica. A essas quatro características denominaram números quânticos, dos quais se podem enumerar:
Número quântico principalO número quântico principal (n) define o nível de energia ou a camada que os elétrons possuem, definindo também a distância do orbital em relação ao núcleo e o tamanho do orbital ocupado pelo elétron. Tal conceito se assemelha ao conceito de camada, adotado por Niels Böhr e pode ser assim exemplificado: Quadro contendo os níveis possíveis do número quântico principal “n”. Número quântico secundárioO número quântico secundário (l) é característico por definir o subnível de energia de um elétron. Os valores para l partem do zero ao infinito, mas atualmente têm-se conhecidos poucos subníveis (s, p, d, f). Os subníveis de energia são definidos na Mecânica quântica por: l = n-1; sendo os subníveis listados na seguinte tabela:
* número de elétrons por subnível: s = 2; p = 6; d = 10; f = 14. A partir da expressão 2n2, é possível calcular a quantidade máxima de elétrons que cada nível pode acomodar, embora esta expressão somente se aplique aos quatro primeiros níveis, em parte pelo desconhecimento dos subníveis subsequentes (g, h, i). Número quântico magnéticoO número quântico magnético (ml) é característico da quantidade de orbitais, para cada subnível. O valor matemático de m é dado por m = ± l. Decompondo este raciocínio, teremos: - l ... 0 ... +l. Os orbitais s, p, d, f estão representados abaixo. Números quânticos magnéticos (ml) para os subníveis conhecidos. Número quântico spinO número quântico Spin (S ou ms) caracteriza o possível movimento rotacional dos elétrons, sob seus eixos imaginários. Representação simbólica de dois elétrons com seus respectivos spins. Na imagem acima as setas indicam o sentido rotacional do elétron e este movimento influencia no preenchimento dos subníveis, segundo o Princípio da Máxima Multiplicidade (Regra de Hund). Segundo este princípio, o preenchimento dos orbitais deverá se proceder de maneira a manter-se, sempre que possível, o maior número de elétrons desemparelhados. Na figura a seguir, serão analisadas duas tentativas de preenchimento. Nitrogênio: N7. Incorreto, pois desconsidera a Regra de Hund ao distribuir os elétrons de maneira emparelhada, restando ainda um orbital vazio. Nitrogênio: N7. Correto, pois considera a Regra de Hund na distribuição dos elétrons (todos desemparelhados). O emparelhamento só pode ocorrer quando não restarem mais orbitais disponíveis para os elétrons isolados e, devido o Princípio de exclusão de Pauli, somente dois elétrons ocuparão um orbital, sendo a posse de spins opostos, uma condição fundamental à estabilidade dos elétrons. Referências: FELTRE, R; YOSHINAGA, S. Atomística – 1ª Ed. – São Paulo: Moderna, 1970. p. 146 – 175. FELTRE, R. Química Geral – 5ª Ed. – São Paulo: Moderna, 2000. p.110 – 115. Texto originalmente publicado em https://www.infoescola.com/quimica/numeros-quanticos/ Quantos elétrons num átomo podem ter o seguinte número quântico n 4?Número quântico principal. Como calcular os 4 números quânticos?Para entender como determinar esse número quântico, temos de realizar uma representação gráfica dos elétrons em orbitais. Isso é feito geralmente indicando um orbital por um quadrado. Por exemplo, o subnível s só possui um orbital, pois ele tem só uma forma em relação a qualquer orientação espacial, que é esférica.
Quantas Subcamadas existem para o número quântico n 4?d) Quantas subcamadas existem na camada com n = 4? 3 – Para cada orbital abaixo, quais são os números quânticos principal, de momento angular do orbital e magnético.
Quantos elétrons no total podem ocupar os orbitais 4p?Para os orbitais 4p: Eles estão no 4° nível da eletrosfera e no subnível p, o que corresponde ao número quântico secundário . E cada orbital comporta, no máximo, 2 elétrons.
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