Com relação aos orbitais, explique:
Ordene os orbitais em ordem crescentes de energia.
Ordene os orbitais em ordem crescentes de energia.
Passo 1
Beleza! O exercício pede pra ordenar os orbitais por energia, do mais baixo pro mais alto. Isso faz parte de Química / Física atômica e a gente vai usar a regra de Madelung (ou “n + l”) pra descobrir essa ordem. Precisa saber o que são os números quânticos principal
e azimutal
, e como aplicar a regra de que orbitais com a mesma soma
têm energias próximas, desempate rolando pelo menor
.
Passo 2
Antes de ordenar, bora lembrar dos números quânticos:
-
: nível de energia principal (1, 2, 3, …). Quanto maior, mais energia (e mais longe do núcleo). -
: tipo de orbital (0 → s, 1 → p, 2 → d, 3 → f). Cada orbital tem energia interna que cresce com .
Na regra de Madelung a gente calcula para cada orbital:
Quanto menor esse valor, menor a energia do orbital. Se dois orbitais tiverem o mesmo
, o que tiver
menor fica com energia mais baixa.
Passo 3
Vamos listar alguns orbitais comuns com seus
,
e
:
- 1s:
→ - 2s:
→ - 2p:
→ - 3s:
→ - 3p:
→ - 4s:
→ - 3d:
→ - 4p:
→ - 5s:
→
… e assim por diante (4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, etc.).
Passo 4
Agora é só ordenar pelos valores de
e, nos casos empatados, pelo próprio
:
1s (1) < 2s (2) < 2p (3) e 3s (3) → aqui 2p e 3s têm os dois , mas 2p tem
< 3s com
, então 2p vem antes de 3s. Depois vem 3s, e assim sucessivamente.
1s (1) < 2s (2) < 2p (3) e 3s (3) → aqui 2p e 3s têm os dois
Resposta
Ordem crescente de energia dos orbitais: