(ITA/1998) Distribuição eletrônica

Entre as afirmações a seguir, assinale a opção errada.

A) Os íons He⁺, Li⁺², Be⁺³, no estado gasoso, são exemplos de "hidrogenóides".
B) No átomo de hidrogênio, os orbitais 3s, 3p e 3d têm a mesma energia
C) No átomo de carbono, os orbitais 3s, 3p e 3d têm valores de energias diferentes.
D) A densidade de probabilidade de encontrar um elétron num átomo de hidrogênio no orbital 2p é nula num plano que passa pelo núcleo.
E) As frequências das radiações emitidas pelo íon He⁺ são iguais às emitidas pelo átomo de hidrogênio.

Spoiler:

A) Átomos Hidrogenoides possuem 1 elétron, portanto os cátions He⁺, Li⁺², Be⁺³ se encaixam.
B) O diagrama de pauling não funciona para os átomos que possuem níveis degenerados de energia,  dentre estes átomos o hidrogênio esta incluso.
C) Para o átomo de carbono o diagrama de pauling se encaixa.
D) Consultar as imagens que ilustram o orbital 2p e 2s, ao observar, as intersecções entre as densidades probabilísticas são mínimas.

E) Para que as frequências das radiações emitidas pelo cátion He sejam iguais ao átomo de hidrogênio a espectrometria de emissão e absorção devem ser iguais.

Portanto os átomos devem absorver a mesma quantidade de energia para excitarem seus elétrons, e esta mesma quantidade de energia é determinada pela posição dos eletrons na eletrosfera em relação ao núcleo.

Apesar de terem a mesma quantidade de eletrons (um) e  estarem localizados em níveis iguais, possuem raios atômicos diferentes, o raio depende da força de atração das partículas positivas (prótons) no núcleo.

Como o hélio possui mais prótons; o raio é menor, portanto é necessário mais energia para excitar o eletron, e menor energia para o elétron do hidrogênio (que esta mais longe do núcleo).

Raio atômico diferente = energias diferentes para excitar o elétron = emissão-absorção diferentes = frequências diferentes. Mais informações, Peter Atkins, Cap. 1