Enunciado

Decida, para os elétrons em um átomo de carbono no estado fundamental, quais das afirmações são verdadeiras. Se falsas, explique por quê. (a) O Z e f de um elétron de um orbital 1s é igual ao Z e f de um elétron de um orbital 2s. (b) O Z e f de um elétron de um orbital 2s é igual ao Z e f de um elétron de um orbital 2p. (c) Um elétron de um orbital 2s tem a mesma energia que um elétron de um orbital 2p. (d) Dois elétrons nos orbitais 2p têm números quânticos magnéticos de spin, m s , com sinais opostos. (e) Os elétrons do orbital 2s têm o mesmo valor do número quântico m s .

Passo 1

(a)Falsa! Só por estarem em orbitais diferentes, os elétrons sempre vão ter cargas nucleares efetivas diferentes. Nisso, o orbital 1s que é mais interno que o 2s vai ter elétrons que sentem uma maior carga nuclear.

Passo 2

(b)Falsa! Pelas mesmas razões de (a). O elétron do orbital 2p, um pouco mais energético e externo ao orbital 2s vai sentir uma carga nuclear efetiva um pouco menor.

Passo 3

(c)Falsa! Por estarem em orbitais diferentes, elétrons têm energias diferentes. A energia de um orbital s é sempre menor que a de um orbital p, quando em uma mesma camada.

Passo 4

(d)Falsa! Não necessariamente, pois em qualquer subcamada “np”, como a 2p, comporta 3 orbitais p, em que os elétrons vão ocupar cada orbital vazio, antes de começarem a ocupar orbitais já semi-preenchidos. Nesse caso, com 2 elétrons na situação, eles podem ter o mesmo spin, ou sins paralelos.

Passo 5

(e)Falsa! Elétrons em um orbital 2s – em que cabem exatamente, no máximo, 2 elétrons – precisam ter spins opostos para estarem emparelhados. Um terá m s = + 1 / 2 , e o outro m s = - 1 / 2 .

Resposta

Todas as alternativas falsas.

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