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- Ninguém diz que deve ser o estado fundamental …
Resposta
Orbitais vazios são orbitais parados, no significado das funções de onda, estados quânticos permitidos de elétrons e respectivas probabilidades de ocorrência de elétrons.
É verdade que no estado fundamental do átomo de carbono, os estados quânticos com $ n > 2 $ não estão ocupados. Mas pode acontecer que o orbital 5d seja ocupado em plasma de alta temperatura ou por excitação não térmica de alta energia (como fótons com energias pouco abaixo da energia de ionização de carbono), já que um elétron no átomo de carbono ou íon pode ficar excitado para o orbital 5d.
Existem átomos de Rydberg conhecidos com números quânticos principais muito altos, por exemplo $ \ ce {H} $ atom com $ n = 137 $ tem o tamanho de cerca de $ \ pu {0,001 mm} $ e $ \ ce {K} $ átomo com $ n = 600 $ tem um tamanho quase $ \ pu {0,1 mm} $ .