Explique como a energia e o tamanho de um orbital atômico ns são afetados por um aumento no valor de n ?

Passo 1

Então, a pergunta que a gente tem aqui é sobre como a energia e o tamanho de um orbital atômico do tipo ns mudam quando aumentamos o valor de n. Isso está relacionado com a mecânica quântica e os orbitais atômicos, que são regiões onde os elétrons têm maior probabilidade de estar ao redor do núcleo do átomo. Vamos precisar entender um pouco sobre os números quânticos e como eles influenciam esses orbitais para resolvermos essa questão.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre o que é o número quântico n. O n é chamado de número quântico principal e ele basicamente indica o nível de energia do elétron no átomo. Quanto maior for o n, mais energia o elétron tem e mais longe ele está do núcleo.

Passo 3

Agora, pensando no tamanho do orbital, isso está relacionado com a distância média do elétron em relação ao núcleo. Quando o n aumenta, essa distância média também aumenta, ou seja, o orbital fica maior. Isso acontece porque o elétron está ocupando um nível de energia mais alto, que está mais afastado do núcleo.

Passo 4

Vamos também considerar a energia do orbital. Em átomos como o hidrogênio, onde só tem um elétron, a energia dos orbitais está diretamente ligada ao número quântico n. Quando n aumenta, a energia do orbital também aumenta. Isso significa que o elétron está em um estado de energia mais elevado.

Passo 5

Por fim, resumindo como a energia e o tamanho do orbital ns são afetados por um aumento no valor de n:
  • Energia: Aumenta conforme n aumenta.
  • Tamanho do orbital: Aumenta conforme n aumenta.

Resposta

Quando o valor de $ n $ aumenta, tanto a energia quanto o tamanho do orbital atômico ns aumentam.

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