Qual dos orbitais, em cada um dos seguintes pares de um átomo polieletrônico, tem a menor energia?
(d) e .

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão que pede para comparar a energia dos orbitais e em um átomo com múltiplos elétrons. Aqui, a gente vai precisar entender um pouco sobre os números quânticos e como eles influenciam a energia dos orbitais.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre os números quânticos principal ( ) e azimutal ( ). O número quântico principal indica o nível de energia do orbital, ou seja, quanto maior o , maior a energia em geral. Já o número quântico azimutal está relacionado à forma do orbital e também influencia na energia.

Passo 3

Para comparar a energia dos orbitais e , usamos a regra de Madelung, que diz que orbitais com a soma menor têm menor energia. Se a soma for igual, o orbital com menor tem menor energia.

Passo 4

Vamos calcular para cada orbital:
  • Para : , (porque corresponde a ). Então, .
  • Para : , (porque corresponde a ). Então, .

Passo 5

Comparando as somas, (do ) é menor que (do ). Segundo a regra de Madelung, isso significa que o orbital tem menor energia que o .

Resposta

O orbital tem menor energia do que o .

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(b) e ;
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