Como você descreveria as formas e energias relativas dos orbitais atômicos s, p, d e f?
Responda:
As formas são descritas abaixo, as energias estão em média em ordem crescente na sua pergunta, pela mesma #n#.
Explicação:
As energias dos orbitais de valência podem ser encontradas aqui (Apêndice B.9):
http://media.pearsoncmg.com/bc/bc_0media_chem/adv_chem/pdf/11054_appB_ts.pdf
Os cinco primeiros são #1s, 2s, 2p, 3s, 3p#. As ordens de energia restantes variam dependendo do átomo. Para #"Ca"#, pela #4s# é mais alto em energia do que o #3d#. Para os metais de transição restantes da linha 1st, o #3d# é mais alto em energia do que o #4s#.
O que podemos dizer com certeza é, no entanto,
#E_(ns) < E_(np) < E_(nd) < E_(nf)#.
O #ns# subshell tem uma forma esférica e, em média, energia mais baixa que o resto dos subshells no mesmo nível quântico #n#.
O #np# subcama tem dois lóbulos opostos à origem e, em média, tem mais energia que um #ns# subshell, pois possui mais um nó angular e, portanto, #np# os elétrons são menos parecidos com os do núcleo (e mais distantes do núcleo).
#nd# orbitais têm cinco orientações espaciais:
#nf# orbitais têm sete orientações espaciais:
