Números Quânticos

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Definição 
 
Os números quânticos 
descrevem as energias 
dos elétrons nos átomos 
e são de enorme 
relevância quando se 
trata de descrever a 
posição dos elétrons nos 
átomos. 
 
O Princípio da Incerteza 
de Werner Heisenberg 
(1901-1976), criado em 
1926, estabeleceu que 
não é possível calcular a 
posição e a velocidade de um elétron em um mesmo instante. 
 
Por isso, os cientistas passaram a adotar o conceito de “orbital”, 
que se refere à região no espaço ao redor do núcleo do átomo 
onde é maior a probabilidade de se encontrar determinado elétron. 
No modelo de orbitais, o elétron tem característica dual, isto é, 
como onda-partícula que se desloca no espaço, mas que está 
dentro de uma região (orbital) ao redor do núcleo, como uma 
nuvem eletrônica. 
 
Esse movimento do elétron passou a ser descrito por Erwin 
Schrödinger por meio de uma equação matemática que associava a 
natureza corpuscular do elétron, ou seja, sua natureza como 
partícula, sua energia, carga e massa. 
 
Durante o processo algébrico da solução da equação de 
Schrödinger, surgiram naturalmente códigos matemáticos 
relacionados com a energia do elétron, que são denominados de 
números quânticos. 
 
Número Quântico = ‘’Endereço do Elétron’’ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cada elétron de um átomo é caracterizado 
por quatro números quânticos. São eles: 
 
• número quântico principal (n); 
• número quântico secundário ou azimutal (l); 
• número quântico magnético (m ou ml); 
• número quântico spin (s ou ms). 
 
Num mesmo átomo não existem dois elétrons com os mesmos 
números quânticos. Portanto, esse conjunto de números quânticos 
serve para identificar cada elétron na eletrosfera de um átomo. 
 
Estes quatro números quânticos, além de se complementarem, nos 
permitem fazer uma descrição completa dos elétrons nos átomos, 
pois eles dizem 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. Cada combinação 
dos quatro números quânticos 
é única 
para um 
elétron. 
 
Número Quântico Principal, n 
 
O número quântico principal (n) é aquele 
que indica os níveis de energia, ou seja, a 
camada eletrônica em que o elétron está. 
 
As camadas eletrônicas K, L, M, N, O, P e Q 
representam, respectivamente, os seguintes 
números quânticos principais 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 
7: 
 
Assim, os valores de 
n variam de 1 a 7, de 
acordo com o nível 
de energia do 
elétron. Quanto 
maior o número quântico principal (ou seja, quanto mais distante 
um elétron estiver do núcleo), maior é a energia do elétron. 
 
Número Quântico secundário ou azimutal (l) 
 
Refere-se ao subnível de energia do elétron e ao formato do 
orbital. Os elétrons distribuem-se nas camadas eletrônicas de 
acordo com subníveis de energia, que são identificados pelas letras 
s, p, d, f, que aumentam de energia nessa ordem. Ou seja, uma 
camada eletrônica é um conjunto de camadas muito próximas, com 
energia muito similar, denominadas subcamadas. Cada camada pode 
comportar um número de subcamadas determinado e, ainda cada 
nível comporta uma quantidade máxima de elétrons distribuídos 
nos subníveis de energia. 
 
 
 
Número Quântico Terciário, Orbital ou 
Magnético 
 
Descreve a orientação do orbital no espaço. Por exemplo, os três 
orbitais p estão orientados segundo os três eixos, x, y, z, existindo, 
portanto, um ângulo de 90° entre eles. A cada direção associa-se 
um valor de m. 
 
Então, para o subnível p, há três números magnéticos possíveis, -1, 
0, +1, que são representados por três quadrículas: 
 
 
 
Já o subnível d possui cinco orientações espaciais possíveis, sendo 
que o número magnético pode apresentar os seguintes valores: -2, -
1, 0, +1, +2: 
 
Por fim, o subnível f possui sete orientações espaciais possíveis, 
sendo que o número magnético pode apresentar os seguintes 
valores: -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3: 
 
 
 
 
Diferença entre orbital e subnível 
 
• Subnível s comporta no máximo 2 elétrons = 1 orbital 
• Subnível p comporta no máximo 6 elétrons = 3 orbitais 
• Subnível d comporta no máximo 10 elétrons = 5 orbitais 
• Subnível f comporta no máximo 14 elétrons = 7 orbitais 
 
 
 
 
 
Número Quântico Quaternário ou Spin (ms 
ou s) 
 
Dois elétrons conseguem ficar em um mesmo orbital e não se 
repelirem porque eles giram em sentidos opostos, o que causa uma 
força magnética de atração. Assim, o magnetismo em razão do spin 
de um elétron é anulado pelo magnetismo do spin oposto, 
tornando-se um sistema estável. É por isso que cada orbital possui 
no máximo dois elétrons com spins opostos, que são simbolizados 
por setas, conforme o Princípio da Exclusão de Pauli. 
 
 
 
 
Por convenção, adotamos o seguinte: a seta para cima corresponde 
a ms= -1/2, e a seta para baixo corresponde a ms= +1/2. 
 
ms = -1/2 ou +1/2 
ms = ↑ ou ↓ 
 
Segundo a Regra de Hund, o preenchimento dos orbitais de um 
subnível deve ser feito de uma forma que contenha o maior 
número possível de elétrons desemparelhados (isolados). Por isso, 
temos que preencher primeiro os orbitais (quadrículas), colocando 
somente as setas para cima, e depois voltamos preenchendo as 
setas para baixo (ou vice-versa).
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Como um orbital pode comportar 2 elétrons, 
se eles possuem carga negativa, e cargas 
iguais se repelem? 
 
Graças aos seus spins, que sempre serão contrários. Ou seja, eles 
giram em sentido diferente (sentido horário e anti-horário), 
causando uma atração magnética que compensa a repulsão elétrica. 
 
 
 
Distribuição Eletrônica Irregular 
 
Temos também casos onde os átomos fogem à regra de Linus 
Pauling e isso ocorre quando o nível "d" atrai elétrons do nível "s". 
Este é o caso do Cromo (Z=24) 
• Segundo a regra de Pauling: 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2, 3d4 
• Constatação prática: 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s1, 3d5 
Diagrama funciona bem para uma série de elementos, em especial, 
os representativos, mas falha ao descrever a estrutura eletrônica 
de vários metais.