Considere os seguintes pares de orbitais pertencentes a espécies polieletrônicas isoladas. Em cada par, indique qual orbital tem menor energia, ou indique se as energias são iguais.
d) 3 py, 3 d z^2

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão juntos! O enunciado pede para comparar as energias de dois orbitais, o e o , em espécies polieletrônicas isoladas. Para isso, vamos precisar entender um pouco sobre os orbitais atômicos e como a energia deles se relaciona.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar que os orbitais atômicos são regiões ao redor do núcleo onde há maior probabilidade de encontrar um elétron. Eles são classificados por seus números quânticos principais ( ) e azimutais ( ). No nosso caso, ambos os orbitais têm o número quântico principal , mas pertencem a tipos diferentes: e .

Passo 3

Agora, é importante saber que, para um mesmo nível de energia principal ( Para um mesmo n, s < p < d < f ), os orbitais são ordenados em energia crescente com base no número quântico azimutal ( ). A regra geral é:
Isso significa que, para :
  • Orbitais têm menor energia que
  • Orbitais têm menor energia que

Passo 4

Aplicando essa regra aos orbitais em questão:
  • pertence ao conjunto dos orbitais
  • pertence ao conjunto dos orbitais
Como tem energia menor que para o mesmo , então o orbital tem menor energia que o .

Resposta

O orbital possui menor energia que o .

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