Quais são os números quânticos principal e de momento angular do orbital para cada um dos seguintes orbitais: (a) 2s; (b) 6f; (c) 4d; (d) 5p? Show
O número quântico principal nada mais é que o nível, ou período, que o átomo se encontra. Então, quando temos a distribuição dos elétrons em subcamadas, o número que aparece logo na frente será justamente o número quântico principal. Para esses casos, vamos ter: (a) 2(b) 6 (c) 4 (d) 5 O número quântico de momento angular – ou número quântico secundário – nada mais é que o número quântico l, que vai representar o tipo de orbital que está sendo preenchido com elétrons em cada subcamada. Para esse número quântico, a seguinte tabela indica os valores:  Dessa maneira, os números quânticos de momento angular para esses orbitais corresponderão a: (a) 0(b) 3 (c) 2 (d) 1 Você já viu alguma questão de vestibular que fale sobre números quânticos? Devido a sua importância para as tecnologias recentes, esse assunto tem aparecido com maior frequência nas provas. Veja, no artigo a seguir, quais são os números quânticos, as principais informações relacionadas a eles e como você pode fazer para determinar o número quântico de um átomo qualquer. Acompanhe!
O que é número quântico?Os números quânticos são códigos matemáticos, utilizados para determinar o estado de energia dos elétrons em um átomo. Para entendê-los, é muito importante ter um conhecimento básico sobre distribuição eletrônica e níveis de energia. Essa simbologia nasceu a partir dos estudos de Werner Heisenberg: ele notou que era impossível determinar a localização e a velocidade exata de um elétron em um determinado instante — sempre haveria uma imprecisão nos valores. Então, Schrodinger se aprofundou no modelo dos orbitais eletrônicos, que traduz a região em que é provável determinar a localização de um elétron. Para encontrar essas propriedades, ele utilizou equações matemáticas e números quânticos. Conforme esse panorama histórico, um conjunto de números quânticos indica a posição eletrônica na eletrosfera. Dessa forma, um átomo não possui dois números quânticos iguais, visto que essa determinação é específica para cada partícula subatômica negativa. Número quântico principal (n)O número quântico principal é aquele que indica a camada energética do elétron — em qual órbita ele se encontra e qual sua distância em relação ao núcleo. Dessa forma n é um numeral positivo e diferente de 0. Além disso, sua numeração está atrelada às letras que representam as camadas eletrônicas:
Número quântico secundário ou azimutal (ℓ)Esse é o código utilizado para referenciar o subnível em que o elétron se encontra. O valor é igual ou maior que zero e, assim como no caso anterior, existe uma correspondência entre esse número quântico e os subníveis s, p, d e f:
Alguns estudos apontam ainda que, nos elementos conhecidos até a atualidade, se o número quântico principal é n, o valor de ℓ = n – 1. Considerando o mesmo átomo de Hélio utilizado no exemplo anterior, com distribuição eletrônica igual a 1s2: O último elétron está subnível energético “s”. Segundo a representação demonstrada acima, o subnível s tem o valor ℓ=0. Dessa maneira, os números quânticos do átomo de Hélio, até agora são: n=1 e ℓ=0. Número quântico magnético (m)É o terceiro número do código matemático adotado e representa a região do orbital onde há maior probabilidade de encontrar determinado elétron. Para isso, foram determinados orbitais em cada subnível. Cada orbital possui, no máximo, 2 elétrons em sua composição. Por isso, você deve encontrar a capacidade máxima de um subnível energético e dividi-la por 2, assim acha-se o número de orbitais em s, p, d e f. Confira na tabela abaixo:
Conforme a tabela anterior, pode-se afirmar que o valor de m varia entre – ℓ e + ℓ. No caso do elemento Hélio, pode-se afirmar que o único valor de m possível é igual a 0, já que sua distribuição eletrônica se encerra no subnível s2. Número quântico magnético de spin (ms)Esse número quântico representa o sentido de rotação do elétron em meio a estrutura atômica. Isso acontece porque os elétrons que se situam no mesmo orbital possuem giros de sentido oposto — situação que garante a não repulsão entre eles. A Regra de Hund diz que é necessário manter o maior número de elétrons desemparelhados no átomo. Então, para encontrar o ms, você deve preencher cada quadrado dos gráficos da esquerda para a direita com uma seta para cima — cada setinha representará um elétron no orbital. Se todos os quadradinhos já estiverem preenchidos com uma seta para cima e ainda assim sobrar elétrons, você deve voltar adicionando setas para baixo, também da esquerda para a direita, até que acabem os elétrons do átomo. Considera-se que os valores de ms podem ser ms=+½ (↓) ou ms=-½ (↑). Continuando o estudo do último elétron no átomo de Hélio: Se a distribuição eletrônica termina em 1s2, assume-se que o valor de m=0 e que somente um orbital será preenchido pelos dois elétrons: Como a última seta (que representa o último elétron) aponta para baixo, entende-se que o valor de ms=+½ (↓). Com tudo isso, concluímos que o conjunto de número quânticos que determinam o último elétron do átomo de Hélio será: 2He → 1s2 n = 1 (camada K) Questão de VestibularPara consolidar ainda mais seu conhecimento sobre assunto, veja a resolução da questão abaixo, que apareceu na prova da Universidade Estadual do Ceará em 2017 Na distribuição eletrônica do 38Sr88, o 17º par eletrônico possui os seguintes valores dos números quânticos (principal, secundário, magnético e spin): a) 4, 2, 0, -½ e +½. Considera-se que o átomo possui número de elétrons igual a 38. Com isso, faz-se a distribuição eletrônica, conforme o diagrama de Linus-Pauling: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 5s2 Nota-se que o 17º par eletrônico (34 elétrons) está em 4p6, de forma que as primeiras informações já podem ser obtidas aqui: 38Sr88 → 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 5s2 n = 4
(camada N) O local orbital desse par eletrônico deve ser obtido na distribuição gráfica — considere que esse par é o segundo do subnível 4p. m = 0 (orbital em que se encontra o 17º par) Aprenda mais sobre a química quânticaQuer ver mais sobre química quântica e distribuição eletrônica? Acompanhe o canal do Estratégia Vestibulares e tenha acesso a aulas gratuitas e didáticas sobre esses e outros assuntos da área de exatas. Conheça também os simulados da Coruja: ao assinar nossos cursos você tem acesso a provas que simulam o seu vestibular e permitem que você conheça suas habilidades, bem como os pontos que precisa melhorar até o dia do teste. Clique no banner e confira! Veja também:
Quais os números quânticos principais?Cada elétron de um átomo é caracterizado por quatro números quânticos, que são: principal (n), secundário ou azimutal (l), magnético (m ou ml) e spin (s ou mS). Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;) Num mesmo átomo não existem dois elétrons com os mesmos números quânticos.
Que são números quânticos?Os Números quânticos se definem como códigos matemáticos associados à quantidade de energia do elétron. Através desses números podemos caracterizar um átomo.
Quais são os quatro números quânticos principal?Os números quânticos são códigos matemáticos associados a esta energia do elétron. São quatro os números quânticos: principal (n), secundário ou azimutal (l), magnético (m) e do spin. Não é possível determinar a posição e a velocidade de um elétron ao mesmo tempo.
Quais são os valores dos números quânticos?Número quântico secundário. |
Quais são os números quânticos principais?
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