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:

Wikipedia

#nf# orbitais têm sete orientações espaciais:

TFChem

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