Carbeto de cálcio,
, é um composto iônico formado pelos íons,
e
. Escreva o diagrama de orbital molecular para o íon
e determine a ordem de ligação para a ligação C-C no íon.
Passo 1
O íon
é formado por dois átomos de carbono mais dois elétrons extras, ficando isoelectrônico com o
. Vamos usar a Teoria de Orbitais Moleculares (TOM) para moléculas diatômicas do segundo período até o nitrogênio, na qual a ordem de energia dos orbitais 2p é
Precisaremos contar os elétrons de valência, montar o diagrama qualitativo de OM e calcular a ordem de ligação.
Passo 2
Cada átomo de carbono tem 4 elétrons de valência (
). No caso de
há ainda 2 elétrons extras, totalizando
elétrons de valência a serem distribuídos nas orbitais moleculares.
Passo 3
O diagrama qualitativo de energias das orbitais moleculares de valência (2s e 2p) para
é:
onde
representa as duas orbitais degeneradas
e
, e
é a orbital ligante de 2s.
Passo 4
Distribuindo os 10 elétrons de valência segundo o princípio de Aufbau e o princípio de exclusão de Pauli, obtemos a configuração em OM:
Passo 5
A ordem de ligação (
) é dada por
Aqui há
em
,
em
e
em
(total de 8 elétrons ligantes), e
em
(antiligante). Logo
Resposta
A ordem de ligação da ligação C–C no íon
é 3, ou seja, uma ligação tripla.