Por que no caso do Nb , o orbital
só tem um elétron ao invés de 2 , ou seja, com o outro elétron ocupando o orbital
ao invés de estar no orbital
que tem energia menor?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício pergunta por que no nióbio (Nb), o orbital
tem só um elétron em vez de dois, com o outro elétron indo para o orbital
, mesmo o
tendo energia menor. A gente vai usar conceitos de configuração eletrônica e energia dos orbitais para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que os elétrons ocupam os orbitais de menor energia primeiro, seguindo o princípio de Aufbau. Para o nióbio, espera-se que os elétrons preencham os orbitais
antes dos
.
Passo 3
No entanto, no caso do Nb, a configuração eletrônica é
. Isso significa que, apesar do
ter energia menor, apenas um elétron está nesse orbital. Por que isso acontece?
Passo 4
A resposta está na estabilidade adicional que vem de ter um subnível
mais preenchido. Quando o
tem mais elétrons, há uma estabilização por interações eletrônicas dentro do subnível
, compensando a ligeira diferença de energia com o
.
Passo 5
Além disso, ao ter um elétron a mais no
, o nióbio alcança uma configuração meio preenchida no subnível
, o que é energeticamente mais favorável. Essa estabilidade extra faz com que o segundo elétron prefira ocupar o
em vez de permanecer no
.
Resposta
Portanto, no nióbio, o orbital
tem apenas um elétron porque o segundo elétron se move para o
para aumentar a estabilidade através de uma configuração meio preenchida no subnível
, compensando a diferença de energia.