Calculadora de números quânticos

Os quatro números quânticos não são independentes — cada um restringe o próximo. O número quântico principal n define a camada (n = 1, 2, 3, ...). O número quântico azimutal l, que define a forma do subnível, é restrito a inteiros de 0 a n−1. O número quântico magnético ml, que define a orientação de um orbital, é restrito a inteiros de −l a +l. O número quântico de spin ms é sempre +½ ou −½, independente dos outros três.

A guia Validar verifica cada uma dessas restrições em ordem e relata exatamente qual delas falha, se houver. As guias Valores permitidos e Informações do subnível seguem as mesmas regras: dados n (e l), elas derivam todos os valores que os números quânticos restantes podem assumir, junto com a letra do subnível, sua contagem orbital (2l+1) e sua capacidade eletrônica (2(2l+1)).

n (principal) é um número inteiro positivo que identifica a casca — valores maiores significam maior energia e, em média, maior distância do núcleo. l (azimutal) identifica o formato do subnível e deve estar entre 0 e n−1; ele mapeia para as letras s/p/d/f familiares. ml (magnético) identifica a orientação de um orbital específico e deve estar entre −l e +l. ms (spin) é sempre +½ ou −½ e não depende dos outros três números.

Esta calculadora cobre subníveis até l = 6 (por meio das letras g/h/i), o que abrange todos os subníveis usados na química geral e inorgânica - elementos reais do estado fundamental só preenchem até f subníveis (l = 3). Valores além disso são incluídos para fins de integridade, mas raramente aparecem fora dos problemas teóricos.

A ferramenta verifica a validade dos números quânticos isoladamente; ele não determina quais subcamadas realmente são preenchidas com elétrons em um determinado átomo (que segue o princípio de Aufbau e a regra de Hund, abordada pela calculadora de configuração eletrônica) ou leva em conta os efeitos relativísticos que alteram as energias orbitais em elementos muito pesados.