(Estrutura atômica) A ordem crescente de energia dos subníveis eletrônicos pode ser determinada pela soma do número quântico principal (n) ao número quântico secundário ou azimutal (ℓ). Se a soma for a mesma, terá maior energia o mais afastado do núcleo (>n). Colocar em ordem crescente de energia os subníveis eletrônicos: 4d 4f 5p 6s
a) 4d < 4f < 5p < 6s
b) 4f < 4d < 5p < 6s
c) 4d < 5p < 6s < 4f
d) 5p < 6s < 4f < 4d
e) 6s < 5p < 4d < 4f
Resolução
De acordo com o enunciado, a energia dos subníveis eletrônicos é dada pela soma dos números quânticos principal e azimutal. Assim, pode-se escrever a seguinte fórmula.
E = n + ℓ
O número quântico principal (n) indica a localização do nível eletrônico, podendo variar de 1 a 7, onde 1 é o nível mais próximo do núcleo e 7 o mais distante. O nível eletrônico também pode ser indicado por letras, indo de K a Q, como mostrado abaixo.
1 (K) – 2 (L) – 3 (M) – 4 (N) – 5 (O) – 6 (P) – 7 (Q)
O número quântico azimutal (ℓ) ou número quântico secundário, dá informações sobre a localização dos subníveis eletrônicos. Os subníveis são os orbitais e geralmente são indicados por letras, de acordo com o número quântico azimutal, como mostrado a seguir.
0 (s) – 1 (p) – 2 (d) – 3 (f)
Sendo assim, para descobrir a energia de cada subnível listado no enunciado, basta somar os valores dos números quânticos, como demonstrado a seguir.
4d ⇒ E = 4 + 2 = 6
4f ⇒ E = 4 + 3 = 7
5p ⇒ E = 5 + 1 = 6
6s ⇒ E = 6 + 0 = 6
Como determinar a ordem de energia dentre os subníveis que apresentam a mesma soma? Segundo o próprio enunciado, o subnível mais energético será definido pelo número quântico principal. Quanto mais afastado do núcleo (> n), mais energético será o subnível. Portanto, a ordem crescente de energia é escrita como mostrado abaixo.
4d < 5p < 6s < 4f
Gabarito: LETRA C
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