A energia de um orbital incompleto é menor quando nela existe o maior número de elétrons comspins paralelos. Esta declaração descreve
Princípio de exclusão de Pauli.
Hipótese de de Broglie.
Princípio da Incerteza de Heisenberg.
Regra de Hund
Hipótese de de Broglie.
Princípio da Incerteza de Heisenberg.
Regra de Hund
Passo 1
O enunciado diz: “A energia de um orbital incompleto é menor quando nela existe o maior número de elétrons com spins paralelos. Esta declaração descreve” e apresenta as opções:
Princípio de exclusão de Pauli.
Hipótese de de Broglie.
Princípio da Incerteza de Heisenberg.
Regra de Hund.
Informações dadas: a frase afirma que um conjunto de elétrons em orbitais incompletos (ou seja, subníveis com orbitais degenerados) fica em estado de menor energia quando há o maior número possível de elétrons com spins paralelos.
Princípio de exclusão de Pauli.
Hipótese de de Broglie.
Princípio da Incerteza de Heisenberg.
Regra de Hund.
Informações dadas: a frase afirma que um conjunto de elétrons em orbitais incompletos (ou seja, subníveis com orbitais degenerados) fica em estado de menor energia quando há o maior número possível de elétrons com spins paralelos.
Passo 2
Vamos entender claramente o que a frase quer dizer, palavra por palavra.
“Orbital incompleto” aqui quer dizer um subnível que ainda não está completamente preenchido (por exemplo, um subnível com menos de seis elétrons ou um
com menos de dez).
“Maior número de elétrons com spins paralelos” significa que, nessas orbitais degeneradas, os elétrons tendem a ocupar orbitais separados e com o mesmo sentido de spin (todos com spin “para cima”, por exemplo), antes de formarem pares.
Então a frase afirma que essa configuração (muitos elétrons desemparelhados com spins paralelos) tem energia menor — ou seja, é mais estável — do que uma configuração com elétrons pareados desnecessariamente.
“Orbital incompleto” aqui quer dizer um subnível que ainda não está completamente preenchido (por exemplo, um subnível
“Maior número de elétrons com spins paralelos” significa que, nessas orbitais degeneradas, os elétrons tendem a ocupar orbitais separados e com o mesmo sentido de spin (todos com spin “para cima”, por exemplo), antes de formarem pares.
Então a frase afirma que essa configuração (muitos elétrons desemparelhados com spins paralelos) tem energia menor — ou seja, é mais estável — do que uma configuração com elétrons pareados desnecessariamente.
Passo 3
Agora eu te explico a regra que exatamente descreve esse comportamento (passo didático).
Regra de Hund (forma simples): ao preencher orbitais degenerados de um mesmo subnível (por exemplo, os três orbitais ou os cinco
), primeiro coloca-se um elétron em cada orbital com spins paralelos; só depois começa-se a emparelhar elétrons nesses orbitais.
Por que isso? Intuição física simples e útil para prova:
Regra de Hund (forma simples): ao preencher orbitais degenerados de um mesmo subnível (por exemplo, os três orbitais
Por que isso? Intuição física simples e útil para prova:
- Colocar elétrons em orbitais diferentes reduz a repulsão direta entre eles (eles ocupam regiões de densidade eletrônica diferentes).
- Além disso, existe um efeito quântico chamado energia de troca: elétrons com spins paralelos em orbitais diferentes têm um estado global que, por simetria quântica, fica energeticamente favorecido (ou seja, sua energia total é menor). Não precisa decorar fórmulas sofisticadas; basta saber: arranjar elétrons desemparelhados com spins paralelos costuma diminuir a energia do átomo.
Na prática de prova: quando você vê um subnível parcial e precisa montar a configuração eletrônica, aplique Hund — distribua elétrons “um por orbital” com spins iguais antes de emparelhar.
Passo 4
Vou contrastar rapidamente com as outras opções, para ficar claro por que elas estão erradas nesse contexto.
Princípio de exclusão de Pauli: diz que dois elétrons no mesmo átomo não podem ter os quatro números quânticos iguais; na prática, num mesmo orbital só cabem dois elétrons com spins opostos. Isso limita ocupação por orbital, mas não é a regra que explica por que a configuração com muitos spins paralelos tem energia menor. Ou seja, Pauli impede dois elétrons com mesmo spin ocupando o mesmo orbital, mas não diz “prefira spins paralelos em orbitais diferentes” — essa preferência é a Regra de Hund.
Hipótese de de Broglie: relaciona partículas com ondas (comprimento de onda ). Isso trata de natureza onda-partícula, não de como elétrons ocupam orbitais de forma a minimizar energia.
Princípio da Incerteza de Heisenberg: envolve a imprecisão simultânea em posição e momento ( ). Também não fala de preenchimento de orbitais nem de spins paralelos diminuindo energia.
Princípio de exclusão de Pauli: diz que dois elétrons no mesmo átomo não podem ter os quatro números quânticos iguais; na prática, num mesmo orbital só cabem dois elétrons com spins opostos. Isso limita ocupação por orbital, mas não é a regra que explica por que a configuração com muitos spins paralelos tem energia menor. Ou seja, Pauli impede dois elétrons com mesmo spin ocupando o mesmo orbital, mas não diz “prefira spins paralelos em orbitais diferentes” — essa preferência é a Regra de Hund.
Hipótese de de Broglie: relaciona partículas com ondas (comprimento de onda
Princípio da Incerteza de Heisenberg: envolve a imprecisão simultânea em posição e momento (
Passo 5
Exemplo concreto e curtinho (para você fixar e poder reproduzir na prova):
Átomo de carbono: configuração até os é
. Nos três orbitais
(
) colocamos os dois elétrons em orbitais diferentes com spins paralelos:
vazio.
Isso segue a Regra de Hund e é mais estável do que colocar dois elétrons emparelhados num mesmo orbital e deixar outro vazio.
Na prova, desenhe os orbitais e use setas ( ): primeiro um elétron em cada orbital degenerado com spins iguais; só depois emparelhe.
Átomo de carbono: configuração até os
Isso segue a Regra de Hund e é mais estável do que colocar dois elétrons emparelhados num mesmo orbital e deixar outro vazio.
Na prova, desenhe os orbitais e use setas (
Passo 6
Dicas práticas para a prova (como aplicar sem erro):
- Identifique subníveis degenerados (ex.:
, , ). - Conte quantos elétrons cabem e quantos você tem disponíveis.
- Preencha um por orbital, com spins todos paralelos, até não haver orbitais vazios.
- Se ainda houver elétrons, comece a emparelhar (com spins opostos dentro do mesmo orbital).
Isso resolve a maioria das questões de configuração eletrônica e de magnetismo (número de elétrons desemparelhados).
Resposta
Regra de Hund