física e química - Números quânticos
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Números quânticos
Número quântico principal (n)
Este número (n) define o nível de energia em que o eletrão se encontra, e pode ter os seguintes valores:
n = 1, 2, 3, 4, ...
Quanto maior for o valor de n, maior é a distância média do eletrão ao núcleo do átomo. Cada nível de energia têm um número máximo de eletrões que é calculado pela expressão 2 x n2.
| Número máximo de eletrões por nível | |
| Nível de energia (n) | Número máximo de eletrões |
| n = 1 | 2 x 12 = 2 |
| n = 2 | 2 x 22 = 8 |
| n = 3 | 2 x 32 = 18 |
| n = 4 | 2 x 42 = 32 |
Número quântico secundário (l)
O número quântico secundário (l) está relacionado com a forma espacial de cada orbital, e varia entre 0 e n-1:
l = 0, 1, ..., n-1
onde n é o número quântico principal.
A cada valor de l corresponde um subnível do nível correspondente ao número quântico principal n.
| Valor de l | Tipo de orbital |
| 0 | s |
| 1 | p |
| 2 | d |
| 3 | f |
Número quântico magnético (ml)
Este número quântico está relacionado com a orientação espacial da orbital associada, e varia entre os valores -l e l, da seguinte forma:
ml = -l, ... , 0 , ... , +l
em que l é o número quântico secundário.
| Relações entre os números quântico e as diferentes orbitais | |||
| Número quântico | Orbital | ||
|
principal n |
secundário l |
magnético ml |
|
| 1 | 0 | 0 | 1s |
| 2 | 0 | 0 | 2s |
| 1 | -1 | 2p | |
| 0 | 2p | ||
| 1 | 2p | ||
| 3 | 0 | 0 | 3s |
| 1 | -1 | 3p | |
| 0 | 3p | ||
| 1 | 3p | ||
| 2 | -2 | 3d | |
| -1 | 3d | ||
| 0 | 3d | ||
| 1 | 3d | ||
| 2 | 3d | ||
| 4 | 0 | 0 | 4s |
| 1 | -1 | 4p | |
| 0 | 4p | ||
| 1 | 4p | ||
| 2 | -2 | 4d | |
| -1 | 4d | ||
| 0 | 4d | ||
| 1 | 4d | ||
| 2 | 4d | ||
| 3 | -3 | 4f | |
| -2 | 4f | ||
| -1 | 4f | ||
| 0 | 4f | ||
| 1 | 4f | ||
| 2 | 4f | ||
| 3 | 4f | ||
| ... |
Número quântico de spin (ms)
O número quântico de spin apenas pode ter dois valores: 1/2 e -1/2. Estes valores estão relacionados com propriedades de cada eletrão em cada orbital.
Se numa orbital apenas se encontrar um eletrão, este terá ms = 1/2 ou ms = -1/2. Se a orbital contiver dois eletrões um deles terá ms = 1/2 e o outro ms = -1/2.
Cada eletrão é identificado por um conjunto de números quânticos do género [n,l,ml,ms]. O conjunto [4,3,-3,+1/2] indica que esse eletrão está numa das orbitais 4f. O outro eletrão que poderá ocupar a mesma orbital terá que ter o conjunto de números quânticos [4,3,-3,-1/2].
© Miguel Neta, 19-09-2012.