Qual dos parâmetros dados aumenta quando o elétron em um átomo multieletrônico faz a transição do orbital 2s para o orbital 2p?
(a) A energia do elétron.
(b) O valor de n .
(c) O valor de l .
(d) O raio do átomo.

Passo 1

O enunciado diz que um elétron em um átomo multieletrônico faz a transição do orbital 2s para o orbital 2p. Pergunta: qual dos parâmetros listados aumenta com essa transição? As alternativas são:
(a) A energia do elétron.
(b) O valor de n.
(c) O valor de l.
(d) O raio do átomo.

Passo 2

Entender o que significam n e l e quais são seus valores para os orbitais mencionados (aula rápida e prática).
  • O número quântico principal n indica a camada/nível de energia dominante (shell). Ele assume valores inteiros positivos: n=1,2,3,\dots. Para os orbitais escritos como 2s e 2p o número n é claramente n=2 em ambos os casos. Logo, o valor de n não muda. Isso responde por que a alternativa (b) não aumenta.
  • O número quântico azimutal (ou orbital) l determina a forma/subcamada (s, p, d, …). A correspondência é:
    • orbital s \Rightarrow l=0,
    • orbital p \Rightarrow l=1,
    • orbital d \Rightarrow l=2, e assim por diante.
      No nosso caso:
    • para 2s tem-se l=0,
    • para 2p tem-se l=1.
      Portanto l passa de 0 para 1: o valor de l aumenta. Isso já indica que a alternativa (c) está correta em termos de números quânticos.

Passo 3

Breve explicação sobre energia em átomos multieletrônicos (para entender a alternativa (a)):
  • Em átomos multieletrônicos, efeitos de blindagem (shielding) e penetração fazem com que orbitais com o mesmo n mas diferente l tenham energias diferentes. Em geral, orbitais s penetram mais perto do núcleo e “sentem” maior carga nuclear efetiva do que orbitais p do mesmo n; por isso, para muitos átomos multieletrônicos o orbital 2s está mais fortemente ligado (menor energia) que o 2p. Assim, ao passar de 2s para 2p a energia do elétron tipicamente aumenta (fica menos ligada). Logo, para átomos multieletrônicos a alternativa (a) normalmente também corresponde a um aumento de energia. Isso é uma explicação física — mas note que essa conclusão depende do comportamento típico em átomos com mais de um elétron (o enunciado já especificou “átomo multieletrônico”).

Passo 4

Comentário sobre o raio (alternativa (d)):
  • O tamanho médio da distribuição eletrônica (raio efetivo) pode ser afetado pela penetração e blindagem. Em muitos casos multieletrônicos o orbital 2p é menos penetrante e tende a ter maior extensão radial média que o 2s, de modo que o “raio efetivo” associado ao elétron pode aumentar no salto 2s\to2p. Porém, o comportamento do raio é mais sutil e depende de definições (média radial, máxima da densidade, efeitos de outros elétrons). Portanto (d) não é uma garantia universal tão direta quanto a mudança de l.

Passo 5

Conclusão e escolha: a única grande certeza matemática e direta, independente de detalhes do átomo, é que o número quântico orbital l aumenta quando se vai de 2s ( l=0) a 2p ( l=1). Embora a energia também tenda a aumentar em átomos multieletrônicos, a pergunta pediu qual parâmetro “aumenta” e a mudança de l é a resposta inequívoca. Portanto a alternativa correta é a (c).

Resposta

(c) O valor de l.

Exercícios relacionados