(a) A distância média entre o núcleo e um elétron 3 s num átomo de cloro é menor que para um elétron 3 p. 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 3s é menor do que a distância para um elétron 3p. Precisamos descobrir qual dos subníveis ( 3s ou 3p) 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 n=3: 3s e 3p. Sabemos que o subnível s tem elétrons distribuídos mais próximos do núcleo, enquanto o subnível p 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 3s é menor do que para um elétron 3p, o que implica que os elétrons 3s estão mais próximos do núcleo do que os 3p.

Passo 5

Como estabelecemos anteriormente, elétrons mais próximos do núcleo têm energia mais baixa. Portanto, os elétrons 3p, estando mais distantes, têm energia mais alta em comparação com os elétrons 3s.

Resposta

O subnível 3p tem energia mais alta que o subnível 3s no átomo de cloro.

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