Quantos elétrons podem ocupar cada subcamada seguinte? (a) 1 s, (b) 3 p, (c) 3 d \mathrm{e} (d) 6 g.

Passo 1

O enunciado pede: para cada subcamada listada, encontrar quantos elétrons ela pode comportar no máximo. As subcamadas são:
(a) 1s
(b) 3p
(c) 3d
(d) 6g
Informações dadas (diretamente pelo enunciado): os rótulos das subcamadas acima. Não há outras informações no enunciado.

Passo 2

Vamos entender a regra geral que usamos para todos os casos. Cada subcamada é definida pelo número quântico azimutal l. Os rótulos s, p, d, f, g correspondem aos valores
s\Rightarrow l=0,\quad p\Rightarrow l=1,\quad d\Rightarrow l=2,\quad f\Rightarrow l=3,\quad g\Rightarrow l=4.
Explicando devagar: o número quântico l determina quantos orbitais existem na subcamada. O número de orbitais em uma subcamada é dado por
\text{nº de orbitais} = 2l+1.º
Cada orbital aceita até dois elétrons (um com spin +\tfrac{1}{2} e outro com spin -\tfrac{1}{2}). Logo o número máximo de elétrons em uma subcamada é
\text{máx. elétrons} = 2\times (\text{nº de orbitais}) = 2(2l+1).áéº
Essa é a fórmula central que vamos aplicar em cada item. Pense assim: primeiro identifico l pela letra da subcamada, depois calculo 2l+1 e multiplico por 2.

Passo 3

Calculemos (a) 1s.
  • Da etiqueta s temos l=0.
  • Número de orbitais: 2l+1 = 2\cdot 0 + 1 = 1.
  • Máximo de elétrons: 2(2l+1) = 2\cdot 1 = 2.
Portanto, a subcamada 1s comporta no máximo 2 elétrons.

Passo 4

Calculemos (b) 3p.
  • Da etiqueta p temos l=1.
  • Número de orbitais: 2l+1 = 2\cdot 1 + 1 = 3.
  • Máximo de elétrons: 2(2l+1) = 2\cdot 3 = 6.
Portanto, a subcamada 3p comporta no máximo 6 elétrons.

Passo 5

Calculemos (c) 3d.
  • Da etiqueta d temos l=2.
  • Número de orbitais: 2l+1 = 2\cdot 2 + 1 = 5.
  • Máximo de elétrons: 2(2l+1) = 2\cdot 5 = 10.
Portanto, a subcamada 3d comporta no máximo 10 elétrons.

Passo 6

Calculemos (d) 6g.
  • Da etiqueta g temos l=4.
  • Número de orbitais: 2l+1 = 2\cdot 4 + 1 = 9.
  • Máximo de elétrons: 2(2l+1) = 2\cdot 9 = 18.
Observação amigável: a subcamada g aparece em níveis principais altos ( n tem que ser pelo menos 5 para que l=4 seja permitido, já que l\le n-1 ), e elementos com elétrons em g não ocorrem na tabela periódica comum — mas, teoricamente, a capacidade é essa: 18 elétrons.

Resposta

(a) 2 elétrons
(b) 6 elétrons
(c) 10 elétrons
(d) 18 elétrons

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