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Números Quânticos: magnético (m ou ml) e de spin (s ou ms)

Química

Os elétrons são caracterizados por seu conteúdo de energia. Os números quânticos são códigos matemáticos associados a esta energia do elétron. São quatro os números quânticos: principal (n), secundário ou azimutal (l), magnético (m) e do spin.
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Antes de entendermos do que se trata o número quântico magnético e o número quântico spin, é necessário relembrar o que significa a palavra orbital.

Orbital é a região do espaço ao redor do núcleo onde é máxima a probabilidade de encontrar um determinado elétron.

Para entender melhor, pense em uma colmeia. Não é possível dizer com certeza a trajetória e a posição de cada abelha, no entanto, podemos indicar a região ao redor da colmeia onde é maior a probabilidade de se encontrar as abelhas. De maneira similar, o orbital indica a região ao redor do núcleo do átomo em que se determinará com maior probabilidade de acerto a posição dos elétrons.

Visto que o elétron tem característica dual, ou seja, se comporta como partícula e também como onda; os cientistas preferem identificá-lo de acordo com seu conteúdo de energia. Por meio de cálculos matemáticos, o cientista Erwin Schrödinger, em 1927, relacionou a natureza corpuscular, a energia, a carga e a massa do elétron. Assim, cada elétron passou a ser caracterizado por números quânticos.

Números quânticos são códigos matemáticos associados à energia do elétron.

Dois números quânticos mais conhecidos são o número quântico principal (n) e o secundário ou azimutal (l).O principal indica a camada ou nível de energia (K,L,M,N,O,P,Q) em que o elétron se encontra, indo, respectivamente, de 1 a 7. Já o azimutal representa os subníveis de energia (s,p,d,f), que são, respectivamente, 0,1,2,3. Ambos aparecem no diagrama energético a seguir, onde o número quântico principal representa as sete “escadas” e o número quântico secundário é representado pelos “degraus” das escadas.

Diagrama energético indicando os números quânticos principais e secundários

Agora consideremos o número quântico magnético e o do spin:

  • Número Quântico Magnético (m ou ml) indica a orientação dos orbitais no espaço.

Conforme o diagrama energético a seguir os valores de m são representados por quadradinhos (ou por bolinhas, dependendo do autor). Para cada orbital temos um valor para o número quântico magnético, que varia de –l a+l.

 

Tabela de números quânticos.

Diagrama energético indicando o número quântico magnético
Diagrama energético indicando o número quântico magnético

  • Número Quântico de spin (s ou ms)→Um orbital comporta no máximo dois elétrons. Eles não se repelem porque giram em sentidos opostos, criando campos magnéticos que se atraem. Assim, a força de atração, que é a magnética; e a de repulsão, que é a elétrica, ficam contrabalanceadas.Spins opostos ou antiparalelos, elétrons girando em sentidos opostos.
    Spins opostos ou antiparalelos, elétrons girando em sentidos opostos.

Desse modo, representamos em cada quadradinho apenas dois elétrons no máximo, que são representados por setas e têm os valores de +1/2 e -1/2.

↑ 

 Representa, por convenção, um elétron com spin negativo s = -1/2.

 ↓

Representa, por convenção, um elétron com spin positivo s = +1/2.

 

Para exemplificar, vamos ver o elemento hélio, que possui dois elétrons e só um nível de energia; seu símbolo é:  2He

 ↑↓

Sua representação simbólica  é dada por:

Representação da posição do elétron mais energético do Hélio
Representação da posição do elétron mais energético do Hélio
 

Assim, temos seus números quânticos do 1º e do 2º elétron:

1º elétron:                          2º elétron:

n= 1                                       n= 1

l= 0                                         l=0

m= 0                                      m= 0

s= -1/2                                   s= +1/2


Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

FOGAçA, Jennifer Rocha Vargas. "Números Quânticos: magnético (m ou ml) e de spin (s ou ms)"; Brasil Escola. Disponível em <http://www.brasilescola.com/quimica/numeros-quanticos-magnetico-m-ou-ml-spin-s-ou-ms.htm>. Acesso em 27 de agosto de 2015.

DEIXE SEU COMENTÁRIO
  • mirian de souza nogueiraquinta-feira | 26/02/2015 17:52Hs
    muito bom, adorei!
  • Oclano Nevessegunda-feira | 29/09/2014 21:28Hs
    Gostei
  • pablo martins paiva quinta-feira | 04/09/2014 01:18Hs
    Gostei
  • Anacletosábado | 02/08/2014 19:13Hs
    Muito bom
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