Sobre orbitais atômicos, responda as seguintes questões: (a) Defina Orbital atômico (b) Quais são os principais orbitais atômicos. © Existem quantos de cada um desses orbitas (d) Quantos elétrons cada um desses orbitais conseguem acomodar.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício sobre orbitais atômicos, que faz parte da matéria de Química, mais especificamente da Estrutura Atômica. Para resolver isso, a gente vai precisar entender o que são orbitais atômicos, conhecer os principais tipos deles, saber quantos existem de cada tipo e quantos elétrons cada um pode acomodar.
Passo 2
a) Defina Orbital atômico
Então, orbital atômico é uma região ao redor do núcleo de um átomo onde há uma alta probabilidade de encontrar um elétron. Não é um caminho fixo que o elétron segue, mas sim uma “nuvem” onde ele provavelmente está presente. Esses orbitais são descritos por funções matemáticas que nos dizem onde os elétrons têm mais chance de estar.
Passo 3
b) Quais são os principais orbitais atômicos
Os principais orbitais atômicos são classificados pelas letras s, p, d e f. Cada uma dessas letras corresponde a uma forma específica de distribuição dos elétrons ao redor do núcleo:
- s: Orbital esférico.
- p: Orbitais com forma de halteres, existem três orientações diferentes (pₓ, p_y, p_z).
- d: Orbitais mais complexos com cinco orientações diferentes.
- f: Orbitais ainda mais complexos com sete orientações diferentes.
Passo 4
c) Existem quantos de cada um desses orbitais
Cada tipo de orbital tem uma quantidade específica dentro de cada nível de energia (camada). Aqui está a quantidade de cada orbital por nível:
- s: 1 orbital
- p: 3 orbitais
- d: 5 orbitais
- f: 7 orbitais
Por exemplo, no segundo nível de energia (n=2), além do orbital s, temos três orbitais p.
Passo 5
d) Quantos elétrons cada um desses orbitais conseguem acomodar
Cada orbital pode acomodar no máximo 2 elétrons. Isso vem do princípio de exclusão de Pauli, que diz que dois elétrons em um mesmo orbital devem ter spins opostos.
Então, para cada tipo:
- s: 2 elétrons
- p: 6 elétrons (já que são 3 orbitais × 2 elétrons cada)
- d: 10 elétrons (5 orbitais × 2)
- f: 14 elétrons (7 orbitais × 2)
Resposta
(a) Um orbital atômico é uma região ao redor do núcleo onde há alta probabilidade de encontrar um elétron, descrita por uma função matemática.
(b) Os principais orbitais atômicos são os orbitais s, p, d e f.
© Existem 1 orbital s, 3 orbitais p, 5 orbitais d e 7 orbitais f em cada nível de energia.
(d) Cada orbital pode acomodar até 2 elétrons, totalizando 2 elétrons no s, 6 no p, 10 no d e 14 no f.