Considere as seguintes afirmações: 

  • I - O nível de energia de um átomo, cujo número quântico principal é igual a $4$, pode Ter, no máximo, $32$ elétrons. 

  • II - A configuração eletrônica $1s^22s^22{p_x}^22{p_y}^2$ representa um estado excitado do átomo de oxigênio. 

  • III - O estado fundamental do átomo de fósforo contém três elétrons desemparelhados. 

  • IV - O átomo de nitrogênio apresenta o primeiro potencial de ionização menor que o átomo de fluor. 

  • V - A energia necessária para excitar um elétron do estado fundamental do átomo de hidrogênio para o orbital $3s$ é igual àquela necessária para excitar este mesmo elétron para o orbital $3d$.

Das afirmações feitas, estão CORRETAS


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ITA IIIT 23/02/2022 23:38
$• \ \text{Afirmativa I:}$ $\color{royalblue}{\text{Correta}}$ $-$ O número máximo de elétrons numa camada é dado por $2.n^2$, mas como estamos falando da quarta camada, nada lhe impede de escrever a distribuição de Aufbau e ir somando. $• \ \text{Afirmativa II:}$ $\color{royalblue}{\text{Correta}}$ $-$ Veja que o orbital $2p_z$ está vazio, enquanto demais orbitais estão emparelhados, caracterizando um estado excitado, pois a configuração de menor energia (fundamental), seria um dos elétrons de $2p_x$ ou $2p_y$ estar em $2p_z$. $• \ \text{Afirmativa III:}$ $\color{royalblue}{\text{Correta}}$ $-$ O fósforo possui número atômico $15$, então podemos fazer a distribuição eletrônica como: \begin{matrix}P: & 1s^22s^22p^63s^23p^3 &\Rightarrow& \underbrace{\upharpoonleft - \upharpoonleft - \upharpoonleft}_{\large{3p^3}} \end{matrix} $• \ \text{Afirmativa IV:}$ $\color{royalblue}{\text{Correta}}$ $-$ O flúor é um elemento extremamente eletronegativo, e com uma alta energia de ionização. Entretanto, a nível de comparação, perceba que o flúor possui dois prótons a mais que o nitrogênio, o que acarreta uma maior carga efetiva, esta que atrai mais fortemente os elétrons, dificultando a sua retirada, aumentando a energia necessária para ionização. $• \ \text{Afirmativa V:}$ $\color{royalblue}{\text{Correta}}$ $-$ Sim, são chamados de orbitais degenerados justamente por possuírem a mesma energia. Isso ocorre em átomos hidrogenoides, pois eles possuem apenas um elétron e, por isso, não sofre "shielding" (interação) de outros elétrons, de maneira que sua energia depende apenas da sua distância ao núcleo, ditada pelo número quântico principal (ou $n$). Dessa maneira temos em ordem crescente de energia para hidrogenoides: \begin{matrix} E_{1s} < E_{2s} = E_{2p} < E_{3s} = E_{3p} = E_{3d} \end{matrix} $\color{orangered}{Obs:}$ Esta belíssima resposta acima foi dada pelo professor Augusto a outro problema semelhante, então como não imagino uma resposta melhor, estou apenas replicando-a. \begin{matrix} Letra \ (E) \end{matrix}
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