Forma de identificação do elétron dentro do átomo
Os números quânticos são uma forma de definir a localização dos elétrons, parte essencial na composição do átomo. Partindo da mecânica quântica, linha de estudo com foco em entender as energias ligadas a esses elétrons, os números quânticos são divididos em quatro.
Esses números servem como uma espécie de endereço, como por exemplo um endereço residencial com nome de rua, número de casa e outras informações importantes. São divididos em quatro, e dispostos de acordo com a sua localização e forma de movimento.
Eles estão divididos na seguinte ordem: número quântico principal, que é representado pela letra "n", número quântico azimutal ou secundário, apresentado pela letra "l", número quântico magnético, representado pelas letras "ml" e, por fim, o número quântico de spin, representado pelas letras "ms".
Essa sequência dos números quânticos se complementa e, com isso, nos permite entender onde o elétron se encontra em determinado átomo. Se lido na ordem, é possível saber do nível de energia daquele elétron, em seguida o subnível, depois em que região desse subnível ele se encontra e o seus sentidos de rotação dentro da eletrosfera.
Vale ressaltar que o átomo tem duas partes: o núcleo e a eletrosfera. Os elétrons são encontrados na eletrosfera e constituem parte importante desses átomos. Eles possuem carga negativa. As outras partes são o próton, que possuem carga positiva, e os nêutrons, partículas sem carga.
Os números quânticos
Sabendo que existem quatro números quânticos, divididos em quatro categorias, e que elas servem para facilitar a localização dos elétrons dentro dos átomos (mais precisamente ao redor dos seus núcleos, na área chamada eletrosfera), vamos entender como é dividida essa categorização.
É importante ressaltar que essa divisão faz com que cada elétron tenha a sua própria localização, ou seja, dois elétrons não possuem o mesmo número quântico.
Número quântico principal
O número quântico principal é o primeiro dos números quânticos, e ajudam a entender em qual camada o elétron se encontra. Esse número é definido pela letra n.
O átomo possui sete camadas. Essas camadas são definidas pela seguinte sequência de letras: K, L, M, N, O, P e Q. Para cada uma dessas camadas existe um valor energético correspondente.Os valores são representados pela sequência numérica que vai de 1 até o 7.
Por exemplo, se o elétron está situado na camada K do átomo, então o valor energético de n é igual a 1. Mas se o elétron está na camada L, o valor de n então é de 2. Essa sequência permanece até a última das camadas, a letra Q, onde o valor de n é igual a 7.
Número quântico azimutal
O número quântico azimutal é o segundo entre os números quânticos. Ele pode ser chamado também de secundário e é representado pela letra "l". Nessa etapa da categorização é definido o subnível onde encontra-se o elétron.
Essa sequência é representada pelas letras s, p, d e f, e os valores desses subníveis vão de 0 até 3. Por exemplo, se o elétron se encontra no subnível "s", então o valor de "l" é 0, se ele está no subnível "p", então o valor de "l" é 1. Caso o ele esteja no subnível "d", o valor de "l" será 2 e caso esteja no subnível "f", o valor de "l" será 3.
Os números quânticos localizam os elétrons nos átomos. (Foto: Pixabay)
Número quântico magnético
O número quântico magnético é o terceiro dos números quânticos e é representado pelas letras "ml". Esse número define em que região do subnível está localizado o elétron. Nesse número os valores vão de +l até -l.
Por exemplo, se o elétron está situado no subnível "s", onde o valor de "l" (no segundo número quântico) é de 0, logo a região desse subnível tem valor apenas em 0. Mas se o elétron está na região "p" do segundo número quântico, que tem valor de 1, a região onde ele estará pode variar de -1 até +1, passando também pelo 0.
Essa sequência continua nos subníveis seguintes, que são "d" e "f". Lembrando que o valor máximo é de 3, pois esse é o valor do último subnível, que é f.
Número quântico de Spin
Último dos números quânticos, o número quântico de Spin é representado pelas letras "ms". Essa fase da categorização identifica em qual sentido o elétron gira em torno do núcleo do átomo.
Existem duas formas de convenção. Na primeira, o elétron é positivo e o valor do "ms" é igual a -½. Em seguida, o elétron é negativo e o valor de "ms" é igual a +½ . Essa forma é a mais comum.
Na segunda, que aparece com mais raridade, o elétron é positivo e o valor de "ms" é igual a +½ . Em seguida, o elétron é negativo, e o valor de "ms" é igual a -½ .
Mecânica Quântica
A mecânica quântica é a área de estudos dos sistemas que possuem dimensões próximas ou abaixo da escala atômica. Nela, são observados os átomos, os elétrons, as moléculas, os prótons e outras partículas, chamadas de subatômicas.
Os números quânticos fazem parte da dinâmica de estudos chamada de sistema quântico. Esse, por sua vez, utiliza uma junção de unidades ou partes e formam um sistema teórico ou real com base na física quântica, ou seja, tudo o que pode ser descrito na mecânica quântica.