Calculadora de números quânticos

Os números quânticos descrevem de forma compacta o estado de um elétron em um átomo. O número quântico principal n identifica a camada e pode ser qualquer inteiro positivo. Valores maiores de n geralmente correspondem a orbitais com maior distância média do núcleo e, em átomos hidrogenoides, a uma energia menos negativa. O número quântico de momento angular l identifica a subcamada e pode ser qualquer inteiro de zero a n menos um. Por convenção, os valores de l de 0, 1, 2 e 3 correspondem aos orbitais s, p, d e f. O número quântico magnético m_l especifica a orientação de um orbital em uma subcamada. Ele assume valores inteiros de menos l a mais l, incluindo zero. Esse intervalo contém 2l mais 1 orbitais possíveis. Cada orbital espacial comporta dois elétrons porque o número quântico de spin m_s tem duas projeções permitidas: mais meio e menos meio. O princípio de exclusão de Pauli afirma que dois elétrons do mesmo átomo não podem compartilhar o conjunto completo dos quatro números quânticos. Esta calculadora verifica primeiro as quatro regras de valores permitidos. Para um estado válido, informa a notação espectroscópica do orbital, a população máxima da camada selecionada e a de sua subcamada. Uma camada tem n ao quadrado orbitais espaciais e pode conter 2 vezes n ao quadrado elétrons. Uma subcamada tem 2l mais 1 orbitais e comporta o dobro desse número de elétrons. Essas capacidades descrevem os estados disponíveis; sem informações adicionais sobre a configuração eletrônica, não indicam quantos elétrons realmente ocupam um átomo. A energia exibida usa a expressão hidrogenoide simples: menos 13.6 elétron-volts dividido por n ao quadrado. Ela só é exata para o hidrogênio na aproximação não relativística e serve como referência para íons de um elétron quando a carga nuclear é incluída separadamente. Em átomos multieletrônicos, blindagem, penetração, repulsão eletrônica, acoplamento spin-órbita e outros efeitos separam energias que este modelo elementar considera iguais. Use o resultado para aprender as regras e a estrutura das camadas, não como previsão de alta precisão de espectros atômicos complexos.