Alternativa D - 3d e 4s
Introdução
A questão envolve a configuração eletrônica do ferro neutro (Z = 26) e pede identificar os subníveis mais energético e mais externo na camada de valência.
Desenvolvimento
O ferro tem 26 elétrons. Sua configuração eletrônica é:
[Ar] \, 3d^6 \, 4s^2
- Camada de valência: Para metais de transição, a camada de valência é a mais externa, representada pelo número quântico principal n. Aqui, n = 4 (subnível 4s).
- Energia dos subníveis: A energia de um subnível é determinada pela regra n + l (onde l é o número quântico angular). Para 4s, n + l = 4 + 0 = 4; para 3d, n + l = 3 + 2 = 5. Portanto, 3d é mais energético.
Análise
- Subnível mais externo: O 4s ( n = 4 ) é mais afastado do núcleo do que o 3d ( n = 3 ).
- Subnível mais energético: O 3d (devido a n + l = 5) tem maior energia do que o 4s ( n + l = 4 ).
Conclusão
Os subníveis mais energético e mais externo são, respectivamente, 3d e 4s.
Alternativa D.