(a) A distância média entre o núcleo e um elétron
num átomo de cloro é menor que para um elétron
. Considerando esse fato, qual subnível tem energia mais alta?
Passo 1
Vamos entender o que o enunciado está nos dizendo. Sabemos que estamos lidando com a energia dos elétrons nos subníveis de um átomo de cloro. O enunciado informa que a distância média entre o núcleo e um elétron
é menor do que a distância para um elétron
. Precisamos descobrir qual dos subníveis (
ou
) tem energia mais alta. Para resolver isso, vamos precisar saber como a distância do elétron em relação ao núcleo afeta a energia do elétron e como comparar os subníveis.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a energia de um elétron em um átomo é influenciada principalmente pela atração entre o elétron e o núcleo. Quanto mais próximo o elétron estiver do núcleo, maior será essa atração e menor será a energia do elétron. Isso significa que elétrons mais próximos do núcleo têm energia mais baixa, e aqueles mais distantes têm energia mais alta.
Passo 3
No caso do átomo de cloro, estamos comparando dois subníveis no nível de energia principal
:
e
. Sabemos que o subnível
tem elétrons distribuídos mais próximos do núcleo, enquanto o subnível
tem elétrons com uma distribuição de densidade eletrônica mais afastada.
Passo 4
O enunciado nos diz que a distância média entre o núcleo e um elétron
é menor do que para um elétron
, o que implica que os elétrons
estão mais próximos do núcleo do que os
.
Passo 5
Como estabelecemos anteriormente, elétrons mais próximos do núcleo têm energia mais baixa. Portanto, os elétrons
, estando mais distantes, têm energia mais alta em comparação com os elétrons
.
Resposta
O subnível
tem energia mais alta que o subnível
no átomo de cloro.