24- Esboce os orbitais moleculares do íon
e desenhe o respectivo diagrama de níveis de energia.
(a) Calcule a ordem de ligação em
.
(b) Suponha que o íon seja excitado por um fóton, de forma que um elétron se mova de um OM de menor energia para um de maior. Você espera que o íon
, neste estado excitado, fique estável?
(a) Calcule a ordem de ligação em
(b) Suponha que o íon seja excitado por um fóton, de forma que um elétron se mova de um OM de menor energia para um de maior. Você espera que o íon
Passo 1
O enunciado pede para estudar o íon
usando a Teoria de Orbitais Moleculares (OM) no esquema LCAO (Linear Combination of Atomic Orbitals). Precisamos:
– Construir os orbitais moleculares a partir dos AOs de cada átomo de H;
– Esboçar o diagrama de níveis de energia e preencher com os 3 elétrons do íon;
– Calcular a ordem de ligação em estado fundamental;
– Verificar se, ao excitar um elétron para o OM de maior energia, o íon fica estável.
– Construir os orbitais moleculares a partir dos AOs
– Esboçar o diagrama de níveis de energia e preencher com os 3 elétrons do íon;
– Calcular a ordem de ligação em estado fundamental;
– Verificar se, ao excitar um elétron para o OM de maior energia, o íon fica estável.
Passo 2
Pela LCAO, os dois AOs
geram dois OM:
No diagrama de níveis de energia,
fica abaixo (mais ligante) e
acima (antiligante). Agora, preenchemos com os 3 elétrons:
– 2 elétrons no (spin opostos);
– 1 elétron no .
– 2 elétrons no
– 1 elétron no
Esquematicamente:
↑
↑↓
Passo 3
A ordem de ligação
é
Em
temos
e
, logo
Passo 4
Se o íon absorve um fóton e um elétron salta de
para
, então passa a ter
–
–
e a ordem de ligação fica
–
–
e a ordem de ligação fica
Uma ordem de ligação negativa significa que o sistema é instável — o íon se dissocia.
Resposta
(a)
(b) Não; no estado excitado a ordem de ligação fica negativa , indicando instabilidade.
(b) Não; no estado excitado a ordem de ligação fica negativa