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O momento angular orbital de um elétron é calculado pela fórmula L = √(l(l+1))·ℏ, onde l é o número quântico azimutal (l = 0, 1, 2, 3, … para orbitais s, p, d, f). Para um orbital s com l = 0, o momento angular é exatamente zero. Para um orbital p (l = 1), L = √2·ℏ ≈ 1,491×10⁻³⁴ J·s, e para um orbital d (l = 2), L = √6·ℏ ≈ 2,585×10⁻³⁴ J·s.
Uma distinção fundamental em relação à física clássica é que o momento angular orbital quântico só pode ser zero quando l = 0; o elétron não segue uma órbita definida, mas existe como uma nuvem de probabilidade. A condição de quantização surge da exigência de que a função de onda do elétron seja unívoca ao percorrer o núcleo, resultando nos níveis de energia discretos e na estrutura de camadas dos átomos.
A componente z do momento angular orbital também é quantizada: Lz = mₗ·ℏ, onde mₗ varia de −l a +l em passos inteiros. Essa quantização espacial explica fenômenos como o efeito Zeeman, no qual as linhas espectrais se dividem sob um campo magnético externo. Nossa calculadora permite determinar L rapidamente para qualquer número quântico azimutal válido.
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Explore CategoryA magnitude do momento angular orbital é L = √(l(l+1))·ℏ, onde l é o número quântico azimutal e ℏ = 1,055×10⁻³⁴ J·s é a constante de Planck reduzida.
Sim, mas apenas quando l = 0 (orbital s). Nesse caso L = 0, o que significa que o elétron tem distribuição de probabilidade esfericamente simétrica sem direção rotacional preferida.
Na mecânica clássica, o momento angular pode assumir qualquer valor contínuo, enquanto na mecânica quântica ele se restringe a valores discretos determinados pelo inteiro l, e seu quadrado é igual a l(l+1)ℏ², não l²ℏ².
Para um elétron p, l = 1, portanto L = √(1·2)·ℏ = √2·ℏ ≈ 1,491×10⁻³⁴ J·s.
O fator l(l+1) vem do autovalor do operador L² na mecânica quântica; ao contrário do resultado clássico L = lℏ, o resultado quântico reflete a natureza tridimensional do momento angular e o princípio da incerteza de Heisenberg.