(Atkins 2012) - Quantos elétrons, no total, podem ocupar os seguintes orbitais:
?
Passo 1
O enunciado pergunta quantos elétrons, no máximo, podem ocupar os orbitais
,
,
,
e o orbital específico
. O conteúdo envolvido é a configuração eletrônica atômica e o princípio de exclusão de Pauli, que estabelece que cada orbital quântico (definido pelos números quânticos
,
,
e
) pode abrigar no máximo dois elétrons com spins opostos. Para resolver, precisamos saber quantos orbitais há em cada subnível e, consequentemente, quantos elétrons cada subnível ou orbital isolado pode comportar.
Passo 2
Em um subnível com número quântico azimutal
, o número de orbitais é dado por
e cada orbital comporta até dois elétrons. Logo, o número máximo de elétrons num subnível é
Para um orbital individual (fixos
,
e
), só existem dois possíveis valores de
, permitindo até dois elétrons.
Passo 3
Aplicando aos casos pedidos:
– Subnível : aqui
, então há
orbitais e até
elétrons.
– Subnível : aqui
, então há
orbitais e até
elétrons.
– Subnível : aqui
, então há
orbital e até
elétrons.
– Subnível : aqui
, então há
orbitais e até
elétrons.
– Orbital específico : é um único orbital (
,
fixo), logo comporta até 2 elétrons.
– Subnível
– Subnível
– Subnível
– Subnível
– Orbital específico
Passo 4
Somando todos os elétrons máximos:
Resposta
O total de elétrons que podem ocupar esses orbitais é
.