Explique a razão de o conjunto seguinte não ser um conjunto possível de números quânticos de um elétron em um átomo. Em cada caso, modifique o valor (ou os valores) incorretos de modo que o conjunto seja válido: n = 4, l = 2, ml = 0 e ms = 0; n = 3, l = 1, ml = -3 e ms = -½; n = 3, l = 3, ml = -1 e ms = +½;
Respostas
Olá
Para poder responder esta pergunta devemos entender o que são cada um dos números quânticos:
O número quântico n é o número quântico principal, que define a camada de energia que o elétron ocupa. Este número começa em 1 e sobre de 1 em 1. O máximo conhecido é o número 7.
O número quântico l é o número quântico secundário, que define em qual das subcamadas o elétron se encontra. Este número começa em 0 (subnível s) ,1 (subnível p), 2 (subnível d) e 3 (subnível f) (esses são os conhecidos atualmente). O número máximo de l a partir de um n já dado é n-1.
O número quântico ml define a orientação dos orbitais, e este varia de -l até +l.
O número quântico de spin define o sentido de rotação do elétron e este pode ser -1/2 e +1/2.
Agora ao exercício em si:
n=4 l=3 ml= 0 ms=0
Este conjunto nos daria um elétron 4p, mas o ms é zero e como mostrado antes os valores que ele assume são -1/2 e +1/2, então para corrigir é só escolher um desses para substituir o 0.
n=3 l=1 ml=-3 e ms= -1/2
Seria um conjunto de elétrons 3p, mas como mostrado o ml só pode variar de -l a +l (neste caso de -1 a +1). Então para que fique correto é só substituir o -3 por -1, 0 ou +1.
n=3 l=3 ml=-1 ms=1/2
Como explicado lá em cima, o número quântico l, em seu valor máximo a partir de um n conhecido é sempre n-1. Neste caso l=n, o que não existe. Para que fique correto é só trocar o 3 por 1 ou 2 (zero neste caso não pois o ml = -1)