Quantos orbitais existem em subcamadas com l=4 ?

-4,-3,-2,-1,0,+1,+2,+3,+4 ou seja "9" 

Segundo a Mecânica Quântica a estrutura eletrônica dos átomos se deduz através um conjunto de níveis de energias quantizadas, que os elétrons podem possuir. Os orbitais correspondem a regiões do átomo com maior probabilidade de se encontrar determinado elétron. Cada orbital acomoda no máximo dois elétrons e, quando os elétrons ocupam um mesmo orbital, são ditos emparelhados e devem possuir sentidos de rotação (spins) contrários.

Os orbitais em um átomo são agrupados em subcamadas e, na ausência de qualquer campo magnético aplicado externamente, todos os orbitais de uma mesma subcamada têm a mesma energia. Em átomos no seu estado fundamental podem existir quatro tipos de subcamadas, designadas pelas letras s, p, d, f, que consistem em 1, 3, 5 e 7 orbitais, respectivamente. Costuma-se representar os orbitais nas subcamadas por quadrados como a ilustração abaixo:

Figura 1 – representação dos orbitais s, p, d, f.

Um agrupamento de subcamadas forma uma camada ou nível de energia. Todos os elétrons de uma camada estão a mesma distância média do núcleo do átomo. As camadas são numeradas a partir do núcleo (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7...) e podem ser representadas pelas letras K, L, M, N, O, P, Q.… respectivamente.

Para designar a camada, a subcamada e o orbital de um elétron podemos utilizar os números quânticos. Esses números identificam cada elétron do átomo, porém, não existem dois elétrons com o mesmo conjunto de números quânticos (princípio da exclusão de Pauli).

Número quântico principal (n) - O número quântico principal, representado por n, indica a camada em o elétron se encontra, e só pode assumir valores inteiros e positivos.           

Figura 2 – números quânticos principais.

Número quântico secundário ou azimutal ( l ) (letra L)- O número quântico azimutal, representado por l , especifica a subcamada e, assim, a forma do orbital. Pode assumir os valores 0, 1, 2 ,3, 4... (n-1) correspondentes às subcamadas s, p, d, f.

Figura 3 – números quânticos secundários.

Número quântico magnético () - O número quântico magnético, representado por ml, fornece informações sobre a orientação de um orbital no espaço. Pode assumir valores inteiros de + l a - l (letra L). Por exemplo, para uma subcamada d (l = 2), m pode ser igual a -2, -1, 0, +1 ou +2, cinco valores que correspondem aos cinco orbitais da subcamada d.         

Número quântico spin (m s) - O número quântico spin, representado por ms, especifica o spin do elétron e possui valor + 1/2 ou - 1/2.

Portanto, para uma subcamada l=4 (letra L) o número quântico magnético pode assumir valores de -4 a +4. Assim, existem os valores possíveis -4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, ou seja, existem 9 orbitais na subcamada l=4.

Portanto, em subcamadas com l=4 existem .

Referências:

Figura 1 – https://www.infoescola.com/quimica/numeros-quanticos/ editada;

Figura 2 – https://www.infoescola.com/quimica/numeros-quanticos/;

Figura 3 – https://pt.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_qu%C3%A2ntico.

Segundo a Mecânica Quântica a estrutura eletrônica dos átomos se deduz através um conjunto de níveis de energias quantizadas, que os elétrons podem possuir. Os orbitais correspondem a regiões do átomo com maior probabilidade de se encontrar determinado elétron. Cada orbital acomoda no máximo dois elétrons e, quando os elétrons ocupam um mesmo orbital, são ditos emparelhados e devem possuir sentidos de rotação (spins) contrários.

Os orbitais em um átomo são agrupados em subcamadas e, na ausência de qualquer campo magnético aplicado externamente, todos os orbitais de uma mesma subcamada têm a mesma energia. Em átomos no seu estado fundamental podem existir quatro tipos de subcamadas, designadas pelas letras s, p, d, f, que consistem em 1, 3, 5 e 7 orbitais, respectivamente. Costuma-se representar os orbitais nas subcamadas por quadrados como a ilustração abaixo:

Figura 1 – representação dos orbitais s, p, d, f.

Um agrupamento de subcamadas forma uma camada ou nível de energia. Todos os elétrons de uma camada estão a mesma distância média do núcleo do átomo. As camadas são numeradas a partir do núcleo (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7...) e podem ser representadas pelas letras K, L, M, N, O, P, Q.… respectivamente.

Para designar a camada, a subcamada e o orbital de um elétron podemos utilizar os números quânticos. Esses números identificam cada elétron do átomo, porém, não existem dois elétrons com o mesmo conjunto de números quânticos (princípio da exclusão de Pauli).

Número quântico principal (n) - O número quântico principal, representado por n, indica a camada em o elétron se encontra, e só pode assumir valores inteiros e positivos.           

Figura 2 – números quânticos principais.

Número quântico secundário ou azimutal ( l ) (letra L)- O número quântico azimutal, representado por l , especifica a subcamada e, assim, a forma do orbital. Pode assumir os valores 0, 1, 2 ,3, 4... (n-1) correspondentes às subcamadas s, p, d, f.

Figura 3 – números quânticos secundários.

Número quântico magnético () - O número quântico magnético, representado por ml, fornece informações sobre a orientação de um orbital no espaço. Pode assumir valores inteiros de + l a - l (letra L). Por exemplo, para uma subcamada d (l = 2), m pode ser igual a -2, -1, 0, +1 ou +2, cinco valores que correspondem aos cinco orbitais da subcamada d.         

Número quântico spin (m s) - O número quântico spin, representado por ms, especifica o spin do elétron e possui valor + 1/2 ou - 1/2.

Portanto, para uma subcamada l=4 (letra L) o número quântico magnético pode assumir valores de -4 a +4. Assim, existem os valores possíveis -4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, ou seja, existem 9 orbitais na subcamada l=4.

Portanto, em subcamadas com l=4 existem .

Referências:

Figura 1 – https://www.infoescola.com/quimica/numeros-quanticos/ editada;

Figura 2 – https://www.infoescola.com/quimica/numeros-quanticos/;

Figura 3 – https://pt.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_qu%C3%A2ntico.