Questão UFSC

(UFSC) Em relação à configuração eletrônica nos níveis e subníveis dos átomos, analise as seguintes afirmativas. 

I. Quanto mais distanciado do núcleo se encontrar o elétron, maior será o seu conteúdo energético. 
II. A terceira e quarta camadas admitem, no máximo, 18 elétrons e 32 elétrons, respectivamente. 
III. A primeira camada é a menos energética e pode ter, no máximo, 8 elétrons.

Está(ão) correta(s), pelo modelo atual: 
a) I apenas.  
b) II apenas. 
c) III apenas.
d) I e II apenas.

Gabarito b


Porque a afirmativa I esta errada?

Olhe os níveis de energia dos orbitais:


Veja que o orbital 3d tem nível de energia maior que que o 4s, no entanto veja a função radial de probabilidade do elétron, que mede a densidade de probabilidade de encontrar um elétron:



Na figura, a maior distância provável de encontrar o elétron pertence ao orbital 4d, em comparação ao 3d. Isto mostra na prática que a distância toda vida não irá significar uma energia maior. Isto é justificado pelo efeito de blindagem e penetração que ocorre na eletrosfera: a carga efetiva que o elétron do 3d sente é menor que a do 4s, daí os elétrons daquele primeiro orbital serão menos atraídos, ficando com uma energia maior.

Veja estas referências:

http://www.seattlecentral.edu/faculty/tschultz/140ZEFF.PDF
https://www.passeidireto.com/arquivo/1954481/principios-da-quimica/24 (Indico baixar e ler!)
http://mundoquimico.com.br/variacao-do-raio-atomico-devido-a-blindagem-e-a-repulsao-eletronica/
https://pt.wikipedia.org/wiki/N%C3%ADvel_de_energia
https://pt.wikipedia.org/wiki/N%C3%ADvel_eletr%C3%B4nico
https://www.dartmouth.edu/~genchem/0405/spring/6belbruno/radial.pdf

Abraço!