O preenchimento completo de uma subcamada tem um efeito significativo na energia (E) dos elétrons dentro dessa subcamada. Veja como isso afeta a energia:
1. Configuração eletrônica:Quando uma subcamada está completamente preenchida, todos os orbitais disponíveis dentro dessa subcamada são ocupados por elétrons. Isso resulta em uma configuração eletrônica estável.
2. Energia de troca:Elétrons dentro do mesmo subnível experimentam energia de troca, que é uma energia de interação que surge da troca mecânica quântica de elétrons entre partículas idênticas. Quando uma subcamada está completamente preenchida, a energia de troca torna-se máxima. Isso ocorre porque todos os elétrons em uma subcamada preenchida têm a mesma orientação de spin, todos para cima ou todos para baixo. Esta energia de troca máxima contribui para um estado de energia geral mais baixo para os elétrons na subcamada preenchida.
3. Princípio de Exclusão de Pauli:O Princípio de Exclusão de Pauli afirma que dois elétrons não podem ocupar o mesmo estado quântico simultaneamente. Quando um subnível está completamente preenchido, significa que todos os estados quânticos disponíveis nesse subnível estão ocupados. Isto restringe os elétrons de ocupar estados de energia mais elevados, o que resulta em uma configuração de energia geral mais baixa.
4. Carga Nuclear e Repulsão Elétron-Elétron:A energia dos elétrons em um átomo também é influenciada pela atração entre o núcleo carregado positivamente e os elétrons carregados negativamente. Quando uma subcamada está completamente preenchida, o aumento do número de elétrons nessa subcamada leva a uma repulsão elétron-elétron mais forte. Essa repulsão se opõe à força atrativa entre os elétrons e o núcleo, resultando em um ligeiro aumento na energia dos elétrons na subcamada preenchida.
No geral, o preenchimento completo de uma subcamada leva a uma diminuição na energia dos elétrons dentro dessa subcamada devido à energia máxima de troca e à restrição imposta pelo Princípio de Exclusão de Pauli. No entanto, há um ligeiro aumento na energia devido ao aumento da repulsão elétron-elétron. O efeito combinado resulta em uma configuração mais estável e de menor energia para os elétrons na subcamada preenchida.
