Na ausência de um campo magnético externo, dois dos três elé...
Dessa maneira, quais números quânticos são possíveis para o terceiro elétron (2s¹), se o átomo estiver no estado fundamental?
Gabarito comentado
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Alternativa correta: B - (2, 0, 0, −1/2)
O tema central da questão é a distribuição eletrônica no estado fundamental de um átomo de lítio. Entender como os elétrons são organizados nos orbitais segundo os números quânticos é essencial para resolver essa questão. Os números quânticos são fundamentais para descrever o estado de um elétron, e eles incluem: n (número quântico principal), ℓ (número quântico azimutal), mℓ (número quântico magnético), e ms (número quântico de spin).
Para resolver a questão, é importante saber que o átomo de lítio, no estado fundamental, possui configuração eletrônica 1s² 2s¹. Isso significa que os primeiros dois elétrons preenchem o orbital 1s, enquanto o terceiro elétron ocupa o orbital 2s.
A alternativa B é a correta porque descreve os números quânticos possíveis para o terceiro elétron no estado fundamental:
- n = 2: Este número representa o nível energético, que é o segundo nível no caso do elétron 2s.
- ℓ = 0: Para o subshell s, o número quântico azimutal ℓ é sempre 0.
- mℓ = 0: Como ℓ é 0, o único valor que mℓ pode assumir é também 0.
- ms = -1/2: O valor de spin pode ser +1/2 ou -1/2, mas como os dois primeiros elétrons já preenchem o subshell 1s com spins opostos, o terceiro elétron no 2s pode ter qualquer valor de spin; neste caso, o problema optou por -1/2.
Agora, vamos analisar as alternativas incorretas:
- A - (1, 0, 0, +1/2): Esta combinação descreve um elétron no nível 1s, que já está completo com os dois primeiros elétrons.
- C - (1, 1, 0, +1/2): Este conjunto de números quânticos não é válido, já que ℓ = 1 não é possível para n = 1 (só pode ser 0).
- D - (2, 1, 0, −1/2): Este representa um elétron no nível 2p, mas em um átomo de lítio no estado fundamental, não há elétrons no 2p.
- E - (1, 1, 1, +1/2): Assim como a alternativa C, é invalida pois ℓ = 1 não pode ocorrer para n = 1.
Lembre-se, a compreensão dos números quânticos e como eles se aplicam à configuração eletrônica é crucial para resolver este tipo de questão!
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