A ordem crescente de energia dos sub níveis eletrônicos pode ser determinada pela soma do número quântico principal (n) ao número quântico secundário ou azimutal (l). Se a soma for a mesma, terá maior energia o mais afastado do núcleo (>n). Colocar em ordem crescente de energia os sub níveis eletrônicos: 4d 4f 5p 6s
Soluções para a tarefa
ordem de energia ⇒ n=1 < n=2 < n=3 < n=4 < n=5...
subníveis (l) ⇒ s, p, d, f, g, h....
s ⇒ l= 0
p ⇒ l = 1
d⇒ l = 2
f ⇒ l = 3
Regra ⇒ (n+l) maior soma apresenta maior energia.
Agora vamos resolver:
subnivel: 4d ⇒ n =4 e l = 2
∑₁ = (n+l = 6)
subnivel 4f ⇒ n =4 e l =3
∑₂ = (n+l = 7)
subnivel 5p ⇒ n =5 e l = 1
∑₃= (n+l = 6)
subnivel 6s ⇒ n=6 e l =0
∑₄= (n+l = 6)
Como ∑₁ = ∑₃ = ∑₄ .
devemos observar qual apresenta maior nível.
entre 4d e 5p e 6s
Em ordem de energia
nivel 6 > nivel 5 > nível 4 ⇒ 6s > 5p > 4d
Agora podemos escrever a ordem de energia:
∑₂ > ∑₄ > ∑₃ > ∑₁
ou : 4f > 6s > 5p >4d
Resposta: 4d < 5p < 6s < 4f
Explicação:
De acordo com o enunciado, a energia dos subníveis eletrônicos é dada pela soma dos números quânticos principal e azimutal. Assim, pode-se escrever a seguinte fórmula.
E = n + ℓ
O número quântico principal (n) indica a localização do nível eletrônico, podendo variar de 1 a 7, onde 1 é o nível mais próximo do núcleo e o 7 o mais distante. O nível eletrônico também pode ser indicado por letras, indo de K a Q, como mostrado abaixo.
1 (K)
2 (L)
3 (M)
4 (N)
5 (O)
6 (P)
7 (Q)
O número quântico azimutal (ℓ) ou número quântico secundário, dá informações sobre a localização dos subníveis eletrônicos. Os subníveis são os orbitais e geralmente são indicados por letras, de acordo com o número quântico azimutal, como mostrado a seguir.
0 (s)
1 (p)
2 (d)
3 (f)
Sendo assim, para descobrir a energia de cada subnível listado no enunciado, basta somar os valores dos números quânticos, como demonstrado a seguir.
4d ⇒ E = 4 + 2 = 6
4f ⇒ E = 4 + 3 = 7
5p ⇒ E = 5 + 1 = 6
6s ⇒ E = 6 + 0 = 6
Como determinar a ordem de energia dentre os subníveis que apresentam a mesma soma?
Nestes caos, de acordo com o enunciado, o subnível mais energético será definido pelo número quântico principal. Quanto mais afastado do núcleo (> n), mais energético será o subnível. Portanto, a ordem crescente de energia é escrita como mostrado abaixo.
Ordem crescente de energia: 4d < 5p < 6s < 4f
Fonte: Química Legal