Trong các ký hiệu phân lớp lượng tử sau đây ký hiệu nào đúng?
Trả lời:
Đáp án đúng: D
Các ký hiệu phân lớp lượng tử được xác định bởi số lượng tử chính (n) và số lượng tử momen động lượng (l). Số lượng tử momen động lượng l có các giá trị từ 0 đến n-1, tương ứng với các phân lớp s (l=0), p (l=1), d (l=2), f (l=3), g (l=4),...
- Phân lớp 1s là hợp lệ vì n=1 và l=0 (n-1 = 0).
- Phân lớp 3d là hợp lệ vì n=3 và l=2 (n-1 = 2).
- Phân lớp 4s là hợp lệ vì n=4 và l=0 (n-1 = 3).
- Phân lớp 2p là hợp lệ vì n=2 và l=1 (n-1 = 1).
- Phân lớp 3f không hợp lệ vì n=3, mà l=3, điều này vi phạm quy tắc l < n, do đó không tồn tại orbital 3f. Tuy nhiên, các phương án khác đều có ký hiệu không hợp lệ.
Vậy, ta xét lại từng đáp án:
- A. 1s, 3d, 4s, 2p, 3f (3f không hợp lệ)
- B. 2p, 3s, 4d, 2d, 1p (2d và 1p không hợp lệ. Với n=2 thì l chỉ có thể là 0 hoặc 1 (s hoặc p), và với n=1 thì l chỉ có thể là 0 (s))
- C. 3g, 5f, 2p, 3d, 4s (3g không hợp lệ. Với n=3 thì l chỉ có thể là 0, 1 hoặc 2 (s, p hoặc d))
- D. 1s, 3d, 4f, 3p, 4d (4f không hợp lệ. Với n=4 thì l chỉ có thể là 0, 1, 2 hoặc 3 (s, p, d hoặc f). Tuy nhiên, ở đây ta thấy có sự nhầm lẫn về mặt ký hiệu, lẽ ra phải là 4f không hợp lệ)
Mặc dù phương án A chứa 3f không hợp lệ, nhưng đây là phương án gần đúng nhất so với các phương án còn lại. Các phương án khác chứa nhiều ký hiệu không hợp lệ hơn.
Tuy nhiên, nếu đề bài yêu cầu các ký hiệu *đúng* thì không có đáp án nào đúng cả. Ta có thể xem xét đây là một câu hỏi sai.
Trong trường hợp phải chọn một đáp án gần đúng nhất, ta chọn A, nhưng cần lưu ý rằng đáp án này không hoàn toàn chính xác.