Classifique as afirmações a seguir em verdadeiras ou falsas e justifique ou corrija as falsas:
Os cinco orbitais 3 d em átomos isolados possuem a mesma energia, portanto, diz-se que são degenerados
Os cinco orbitais 3 d em átomos isolados possuem a mesma energia, portanto, diz-se que são degenerados
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pede para a gente classificar se a afirmação sobre os orbitais 3d em átomos isolados é verdadeira ou falsa. A matéria envolvida aqui é a estruturas eletrônicas dos átomos, especificamente sobre degeneração de orbitais. Para resolver, vamos precisar entender o que são orbitais d, o que significa serem degenerados e como isso se aplica aos átomos isolados.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre o que são orbitais 3d. Em um átomo, os elétrons ocupam regiões ao redor do núcleo chamadas orbitais, que têm diferentes formas e energias. Os orbitais d estão presentes a partir do terceiro nível de energia (daí o “3” em 3d) e há cinco deles:
,
,
,
e
.
Passo 3
Agora, o conceito de degeneração. Dois ou mais orbitais são ditos degenerados se eles tiverem a mesma energia. Isso significa que os elétrons podem ocupar qualquer um desses orbitais sem diferença de energia total do átomo.
Passo 4
Nos átomos isolados (ou seja, átomos que não estão influenciados por campos externos, como em íons ou em ligações químicas), todos os cinco orbitais 3d têm a mesma energia. Isso ocorre porque, na ausência de um campo eletrostático externo, não há fator que quebre essa igualdade de energia entre os orbitais d.
Passo 5
Então, juntando tudo: em átomos isolados, os cinco orbitais 3d realmente possuem a mesma energia, o que significa que eles são degenerados. A afirmação está alinhada com esse conceito.
Resposta
Verdadeira. Em átomos isolados, os cinco orbitais 3d têm a mesma energia, ou seja, são degenerados.
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