Ejercicio resuelto de Sistema periódico · Química · 2021

Señale cuáles de las siguientes combinaciones de números cuánticos no son correctas e indique la razón: [1 punto]

a) $(3,\,2,\,0,\,+1/2)$

b) $(1,\,1,\,0,\,-1/2)$

c) $(2,\,0,\,1,\,+1/2)$

d) $(2,\,1,\,-1,\,0)$

e) $(4,\,2,\,-1,\,-1/2)$

Los cuatro números cuánticos están encadenados y no se pueden elegir por separado:

$n$ es un entero positivo: $1, 2, 3, \dots$

$l$ va de $0$ a $n-1$

$m_l$ va de $-l$ a $+l$, incluido el cero

$m_s$ solo puede valer $+1/2$ o $-1/2$

$\textbf{a) (3, 2, 0, +1/2)}$

$\textbf{Correcta.}$ Con $n = 3$ se admite $l = 2$, y con $l = 2$ el valor $m_l = 0$ está dentro del intervalo. Es un electrón de un orbital $3d$.

$\textbf{b) (1, 1, 0, −1/2)}$

$\textbf{Incorrecta.}$ Con $n = 1$, el número $l$ solo puede valer 0. Dicho de otro modo: no existen los orbitales $1p$.

$\textbf{c) (2, 0, 1, +1/2)}$

$\textbf{Incorrecta.}$ Si $l = 0$, el único valor posible de $m_l$ es 0. Un orbital $s$ es esférico y no admite orientaciones distintas.

$\textbf{d) (2, 1, −1, 0)}$

$\textbf{Incorrecta.}$ Los tres primeros números son válidos y describen un orbital $2p$, pero el espín no puede ser cero: solo admite $\pm 1/2$.

$\textbf{e) (4, 2, −1, −1/2)}$

$\textbf{Correcta.}$ Con $n = 4$ se admite $l = 2$, y $m_l = -1$ está entre $-2$ y $+2$. Es un electrón de un orbital $4d$.