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Q648415
Química Transformações Químicas , Teoria Atômica: Modelo atômico de Dalton, Thomson, Rutherford, Rutherford-Bohr , Teoria Atômica: átomos e sua estrutura - número atômico, número de massa, isótopos, massa atômica ,
Ano: 2016 Banca: CECIERJ Órgão: CEDERJ Prova: CECIERJ - 2016 - CEDERJ - Vestibular - Segundo Semestre |
Q648415 Química

Existem quatro números quânticos: número quântico principal; número quântico de momento angular ou azimutal (secundário); número quântico magnético e número quântico de spin. Esses quatro números quânticos, além de se complementarem, nos permitem fazer uma descrição completa dos elétrons nos átomos, pois eles representam o nível principal de energia do elétron, o subnível de energia, a orientação espacial da nuvem eletrônica e a orientação do próprio elétron na nuvem.

Considerando as informações, dentre as seguintes séries de números quânticos abaixo, aquela que descreve corretamente um elétron em um dado átomo é:

Alternativas

Gabarito comentado

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Como descrito no enunciado, existem quatro números quânticos que podem descrever os elétrons nos átomos:


● número quântico principal (n) - especifica o nível de energia ou “camada" que o elétron ocupa:





● número quântico de momento angular ou secundário ou azimutal (l) e número quântico magnético (ml) - o l especifica o subnível de energia em que o elétron está, enquanto o ml especifica a orientação dos orbitais no espaço, regiões em que há maior probabilidade de encontrar o elétron. Cada subnível de energia possui uma determinada quantidade de orbitais, sendo que cada orbital comporta, no máximo, 2 elétrons: 



● número quântico de spin (ms) – especifica a orientação do elétron quanto à sua rotação, podendo ser ms = +1/2 ou ms = -1/2. Dessa forma, existem no máximo 2 elétrons em um orbital e cada um apresenta um spin diferente.

Com base no exposto, observemos a análise das alternativas:

A) ERRADA – n = 4, l = 4, ml = 3, ms = + ½
Com o n = 4, como mostrado na primeira tabela acima, tem-se que esse elétron está no nível de energia N;
Não existe l = 4, ele só assume valores até 3, como mostrado na segunda tabela acima, pois só existem 4 subníveis de energia (s, p, d e f) e o valor de l começa no 0.
Dessa forma, essa não é uma descrição correta para um elétron de determinado átomo.

B) ERRADA – n = 3, l = 2, ml = - 3, ms = - ½
Com o n = 3, como mostrado na primeira tabela acima, tem-se que esse elétron está no nível de energia M;
Com o l = 2, como mostrado na segunda tabela acima, esse elétron se encontra no subnível de energia d;
Com o ml = -3, como mostrado na segunda tabela acima, esse elétron precisaria estar no subnível de energia f e, portanto, não teria como apresentar um l = 2. 
Logo, essa não é uma descrição correta para um elétron de determinado átomo.

C) ERRADA – n = 0, l = 0, ml = 0, ms = + ½
Não existe n = 0, uma vez que os níveis de energia começam em 1, como mostrado na tabela acima. Sendo assim, essa não é uma descrição correta para um elétron de determinado átomo.

D) CORRETA – n = 3, l = 1, ml = 0, ms = - ½
Com o n = 3, como mostrado na primeira tabela acima, tem-se que esse elétron está no nível de energia M;
Com o l = 1, como mostrado na segunda tabela acima, esse elétron está localizado no subnível de energia p;
Com o ml = 0, como mostrado na segunda tabela acima, esse elétron se encontra num orbital que pode pertencer a qualquer subnível de energia, mas, como l = 1, ele se encontra num orbital do subnível p;
Com o ms = -1/2, isso indica apenas o sentido de rotação do elétron, que, de acordo com os outros números quânticos se encontra no nível de energia M e subnível de energia p.
Portanto, essa alternativa está correta, pois é uma descrição possível para um elétron de determinado átomo.

Gabarito do Professor: Letra D.

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Comentários

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Alternativa A: impossível, pois os valores possíveis de l são 0, 1, 2 e 3 (ou s, p, d, f).

 

Alternativa B: impossível, pois para o valor de l = 2 os valores possíveis de ml são -2, -1, 0, 1 e 2.

 

Alternativa C: impossível, pois n pode assumir valores de 1 a 7 (ou K, L, M, N, O, P, Q).

 

Alternativa D: possível.

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