Com relação aos orbitais, explique:
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:
  • n + l : 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.

Resposta

Ordem crescente de energia dos orbitais:
1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s < 4f < 5d < 6p < 7s

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