(UDESC 2012) Spin

por kr4ken Dom 09 Fev 2014, 20:39

O último elétron de um átomo neutro apresenta o seguinte conjunto de números quânticos: n=3; l=1;m=0; s= +1/2. Convencionando-se que o primeiro elétron a ocupar um orbital possui número quântico de spin igual a +1/2, o número atômico desse átomo é igual a:
a) 15
b) 14
c) 13
d) 17
e) 16
Resposta : B

por Guilherme Mesquita Dom 09 Fev 2014, 23:50

kr4ken escreveu:O último elétron de um átomo neutro apresenta o seguinte conjunto de números quânticos: n=3; l=1;m=0; s= +1/2. Convencionando-se que o primeiro elétron a ocupar um orbital possui número quântico de spin igual a +1/2, o número atômico desse átomo é igual a:
a) 15
b) 14
c) 13
d) 17
e) 16
Resposta : B

1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^x

Sabemos que o último elétron está no subnível p(l=1) e este possui 3 orbitais, sendo que o último spin deve estar no segundo orbital(m=0) e levando-se em conta que o primeiro elétron a ocupar um orbital possui número quântico de spin igual a +1/2, que é justamente o número quântico deste átomo, então o subnível p possui 2 elétrons. Logo, 2+2+6+2+2 = 14.

por Ceruko Ter 20 Abr 2021, 11:45

Mas o spin +1/2 não seria aquele para baixo e o -1/2, para cima?? A questão pode adotar a convenção que quiser??

Porque se fosse do jeito que falei, a resposta seria 17

por marcosprb Ter 20 Abr 2021, 11:59

Ceruko escreveu:Mas o spin +1/2 não seria aquele para baixo e o -1/2, para cima?? A questão pode adotar a convenção que quiser??

Porque se fosse do jeito que falei, a resposta seria 17

Sim. Não existe convenção IUPAC a respeito do spin.
Cada questão (ou prova) deve adotar uma convenção.

por Maria Betânia Ter 04 maio 2021, 09:29

Então eu preciso preencher no subnível p, imaginando as 3 caixinhas -1, 0 , +1, primeiro a caixa do -1 com o elétron, 0 com 1, para chegar em 14? é isso?
A ordem de preenchimento precisa ser essa -1 -> 0 -> 1?

por Ceruko Ter 04 maio 2021, 10:15

Isso, essa é a ordem!

por marcosprb Ter 04 maio 2021, 14:26

Maria Betânia escreveu:Então eu preciso preencher no subnível p, imaginando as 3 caixinhas -1, 0 , +1, primeiro a caixa do -1 com o elétron, 0 com 1, para chegar em 14? é isso?
A ordem de preenchimento precisa ser essa -1 -> 0 -> 1?

Olha, eu não acredito que os elétrons precisam ser preenchidos necessariamente nessa ordem porque os orbitais p são degenerados.
Ou seja, os orbitais px, py e pz (-1,0,1) tem a mesma energia.
O que você deve seguir é a regra de Hund. Se você colocou um elétron com spin para cima- por exemplo- em qualquer um dos orbitais, você precisa preencher todos os outros orbitais com elétrons com spin para cima. Quando todos os orbitais forem semipreenchidos ai você pode começar a colocar elétrons com spins para baixo.

Mas em geral a gente segue essa ordem -1,0,1 pra facilitar mesmo.

por Maria Betânia Ter 04 maio 2021, 20:08

Obrigada Ceruko e obrigada Marcosprb! Eu pensei que poderíamos começar do zero, mas quanto vi o gabarito da questão notei que a ordem precisa ser, necessariamente essa, seja por convenção ou por obrigatoriedade, vou ficar de olho nisso! Muito obrigada vocês!

por marcosprb Ter 04 maio 2021, 21:17

Maria Betânia escreveu:Obrigada Ceruko e obrigada Marcosprb! Eu pensei que poderíamos começar do zero, mas quanto vi o gabarito da questão notei que a ordem precisa ser, necessariamente essa, seja por convenção ou por obrigatoriedade, vou ficar de olho nisso! Muito obrigada vocês!

Você tem razão, Maria.
Eu mesmo nunca preenchi os orbitais usando uma ordem aleatória e os exercícios nunca são assim também.
Mas para o elétron eu não acredito que haja distinção entre orbitais de um mesmo subnível (pelo menos do subnível p)