Descrever os estados dos elétrons nos átomos pode ser uma tarefa complicada. Como se o idioma inglês não tivesse palavras para descrever orientações como "horizontal" ou "vertical", ou "redondo" ou "quadrado", a falta de terminologia levaria a muitos mal-entendidos. Os físicos também precisam de termos para descrever o tamanho, a forma e a orientação dos orbitais de elétrons em um átomo. Mas em vez de usar palavras, eles usam numerais chamados números quânticos. Cada um desses números corresponde a um atributo diferente do orbital, o que permite aos físicos identificar o orbital exato que desejam discutir. Eles também estão relacionados ao número total de elétrons que um átomo pode conter se este orbital for sua camada externa, ou valência.
TL; DR (muito longo; Não li)
TL; DR (muito longo; Não li)
Determine o número de elétrons usando números quânticos contando primeiro o número de elétrons em cada orbital completo (com base no último valor totalmente ocupado do número quântico principal), em seguida, adicionando os elétrons para as subcamadas completas do valor dado do número quântico principal e, em seguida, adicionando dois elétrons para cada número quântico magnético possível para o último subcamada.
Subtraia 1 do primeiro, ou princípio, número quântico. Uma vez que os orbitais devem ser preenchidos em ordem, isso indica o número de orbitais que já devem estar cheios. Por exemplo, um átomo com os números quânticos 4,1,0 tem um número quântico principal de 4. Isso significa que 3 orbitais já estão cheios.
Adicione o número máximo de elétrons que cada orbital completo pode conter. Registre este número para uso posterior. Por exemplo, o primeiro orbital pode conter dois elétrons; o segundo, oito; e o terceiro, 18. Portanto, os três orbitais combinados podem conter 28 elétrons.
Identifique a subcamada representada pelo segundo número quântico ou angular. Os números de 0 a 3 representam os subshells "s", "p," "d" e "f", respectivamente. Por exemplo, 1 identifica uma subcamada "p".
Adicione o número máximo de elétrons que cada subcamada anterior pode conter. Por exemplo, se o número quântico indica uma subcamada "p" (como no exemplo), adicione os elétrons na subcamada "s" (2). No entanto, se seu número quântico angular fosse "d", você precisaria adicionar os elétrons contidos nas subcamadas "s" e "p".
Adicione este número aos elétrons contidos nos orbitais inferiores. Por exemplo, 28 + 2 = 30.
Determine quantas orientações da subcamada final são possíveis, determinando a faixa de valores legítimos para o terceiro, ou número quântico magnético. Se o número quântico angular for igual a "l", o número quântico magnético pode ser qualquer número entre "l" e "−l", inclusive. Por exemplo, quando o número quântico angular é 1, o número quântico magnético pode ser 1, 0 ou -1.
Conte o número de possíveis orientações de subcamadas até e incluindo aquela indicada pelo número quântico magnético. Comece com o número mais baixo. Por exemplo, 0 representa a segunda orientação possível para o subnível.
Adicione dois elétrons para cada uma das orientações à soma de elétrons anterior. Este é o número total de elétrons que um átomo pode conter através deste orbital. Por exemplo, uma vez que 30 + 2 + 2 = 34, um átomo com uma camada de valência descrita pelos números 4,1,0 possui um máximo de 34 elétrons.