Objectivos de Aprendizagem
- Definir os quatro números quânticos.
- Determinar números quânticos para electrões específicos quando dados apropriados são fornecidos.
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Se frequenta um jogo de futebol universitário ou profissional, precisa de um bilhete para entrar. É muito provável que o seu bilhete possa especificar um número de portão, um número de secção, uma fila, e um número de lugar. Nenhum outro bilhete pode ter as mesmas quatro partes. Pode ter o mesmo portão, número de secção e de lugar, mas teria de estar numa fila diferente. Cada lugar é único e permite que apenas um ocupante o preencha.
Utilizamos uma série de números específicos, chamados números quânticos, para descrever a localização de um electrão num átomo associado. Os números quânticos especificam as propriedades dos orbitais atómicos e dos electrões nesses orbitais. Um electrão num átomo ou íon tem quatro números quânticos para descrever o seu estado. Pense neles como variáveis importantes numa equação que descreve a posição tridimensional dos electrões num dado átomo.
Principal Número Quântico (n)
O principal número quântico , significado por (n), é o principal nível de energia ocupado pelo electrão. Os níveis de energia são distâncias fixas do núcleo de um dado átomo. São descritos em incrementos de número inteiro (por exemplo, 1, 2, 3, 4, 5, 6, . . . .). No local n = 1, um electrão estaria mais próximo do núcleo, enquanto n = 2 o electrão estaria mais distante, e n = 3 mais distante ainda. Como veremos, o número quântico principal corresponde ao número de linha de um átomo na tabela periódica.
Número Quântico do Momento Angular (l)
O número quântico do momento angular, significado como (l), descreve a forma geral ou região que um electrão ocupa – a sua forma orbital. O valor de l depende do valor do número quântico principal n. O número quântico do momento angular pode ter valores positivos de zero a (n – 1). Se n = 2, l pode ser 0 ou 1,
Número Quântico Magnético (m1)
O número quântico magnético, significado como (m1), descreve a orientação orbital no espaço. Os electrões podem ser situados num de três planos no espaço tridimensional em torno de um determinado núcleo (x, y, e z). Para um dado valor do impulso angular número quântico l, pode haver (2l + 1) valores para m1. A título de exemplo:
n = 2
l = 0 ou 1
para l = 0, m1 = 0
para l = 1, m1 = -1, 0, +1
| Nível de energia principal | Número de possíveis subníveis | Possíveis Números Quânticos do Momento Angular | |
|---|---|---|---|
| n = 1 | 1 | l = 0 | 1s |
| n = 2 | 2 | l = 0 l = 1 |
2s 2p |
| 3 | l = 0 l = 1 l = 2 |
3s 3p 3d |
|
| 4 | l = 0 l = 1 l = 2 l = 3 |
4s 4p 4d 4f |
Tabela acima mostra os possíveis valores do número quântico magnético (m1) para os correspondentes números quânticos de momento angular (l) de l = 0, l = 1, l = 2, e l = 3.
Spin Quantum Number (ms)
Summary
- Números quânticos especificam a disposição dos electrões em orbitais.
- Há quatro números quânticos que fornecem informações sobre vários aspectos do comportamento dos electrões.
Prática
Veja o vídeo, faça uma pausa em cada pergunta e tente calcular o número quântico antes de ver a resposta escrita. Não tente responder às perguntas orbitais, apenas as de número quântico.
Review
- O que fazem os números quânticos?
- Qual é o número quântico principal?
- O que representa o número quântico spin?
Glossary
- momento angular número quântico (l): Descreve a região geral ocupada pelo electrão.
- número quântico magnético (m): Descreve a orientação orbital do electrão no espaço.
- número quântico principal (n): Especifica o nível de energia principal ocupado pelo electrão.
- número quântico principal (n): Descreve o nível de energia principal ocupado pelo electrão.
- número quântico principal: Descreve a localização de um electrão num átomo.
- número quântico de spin (ms): Descreve o spin de um determinado electrão.