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mₛ = +1/2
mₛ = -1/2
Maximum 2 electrons per orbital (one of each spin)
Only two possible values: +1/2 (spin up ↑) and -1/2 (spin down ↓)
O spin do elétron é uma forma de momento angular intrínseco sem analogia clássica. O experimento de Stern-Gerlach (1922) demonstrou pela primeira vez a quantização do spin ao mostrar que um feixe de átomos de prata se divide em exatamente duas bandas distintas ao passar por um campo magnético não homogêneo — evidência direta de que o elétron possui um momento magnético bivalente correspondendo a ms = +½ e ms = −½.
O número quântico de spin é fundamental para o Princípio de Exclusão de Pauli, que afirma que nenhum dois elétrons no mesmo átomo podem compartilhar o mesmo conjunto de quatro números quânticos. Como ms só pode ser +½ ou −½, um orbital atômico (definido por n, ℓ e mℓ) pode conter no máximo dois elétrons com spins opostos. Este requisito determina diretamente a capacidade eletrônica de cada subcamada e molda a estrutura da tabela periódica.
O momento magnético de spin resultante de ms é responsável pelo paramagnetismo e diamagnetismo: átomos ou íons com elétrons desemparelhados (cujas contribuições ms não se cancelam) são paramagnéticos e são atraídos por campos magnéticos externos, enquanto aqueles com todos os elétrons emparelhados são diamagnéticos. O spin é também a base quântico-mecânica da espectroscopia de RMN, da tecnologia de IRM e dos dispositivos spintrônicos.
Principal, angular momentum, magnetic, and spin quantum numbers
Explore CategoryO número quântico de spin ms só pode ser +½ (spin para cima, ↑) ou −½ (spin para baixo, ↓); estes são os únicos dois estados de spin quanticamente permitidos para um elétron.
O experimento de Stern-Gerlach (1922) passou um feixe de átomos de prata por um campo magnético não homogêneo e observou exatamente dois feixes defletidos, demonstrando que o elétron possui um momento magnético intrínseco bivalente.
O Princípio de Exclusão de Pauli exige que nenhum par de elétrons compartilhe todos os quatro números quânticos; como ms tem apenas dois valores, cada orbital pode conter exatamente dois elétrons com spins opostos (+½ e −½).
Elétrons são partículas de spin ½ (férmions); o número quântico de momento angular de spin s = ½ fornece 2s + 1 = 2 estados com ms = +½ e −½, que são semi-inteiros pela natureza do spin fermiônico.
Se um átomo tem elétrons desemparelhados cujos valores ms não se cancelam, possui um momento magnético líquido e é paramagnético; se todos os elétrons estão emparelhados com ms opostos, os momentos se cancelam e o átomo é diamagnético.