O comprimento da ligação da molécula CF é
, enquanto para o íon molecular CF
é 1,17 Å. Explique esta diferença nos comprimentos de ligação utilizando o diagrama de orbitais moleculares. Discuta o caráter magnético de ambas as espécies.
Passo 1
O enunciado pede para usar o diagrama de orbitais moleculares (OM) das espécies CF e CF
para explicar por que a ligação em CF
(
) é mais curta que em CF (
) e discutir o caráter magnético de ambas. O conteúdo envolvido é o método de orbitais moleculares em diatômicos heteronucleares, contagem de elétrons de valência, ordem de ligação e magnetismo.
Passo 2
Contagem de elétrons de valência:
– C tem elétrons na camada
s–
p, F tem
.
– CF neutro: elétrons de valência.
– CF :
elétrons de valência.
– C tem
– CF neutro:
– CF
Passo 3
Ordem de energias dos orbitais moleculares (semelhante a CO, já que a diferença de eletronegatividade reduz a mistura
–
):
Passo 4
Preenchimento e ordem de ligação em CF (
elétrons):
– restam
elétrons
– restam
elétrons
– e
restam
elétron
– esse elétron ocupa
(nível mais baixo entre antibondings), ficando desemparelhado.
Número de elétrons ligantes .
Número de elétrons antiligantes .
Ordem de ligação
–
–
–
– esse
Número de elétrons ligantes
Número de elétrons antiligantes
Ordem de ligação
Como há
elétron desemparelhado em
, CF é paramagnético.
Passo 5
Preenchimento e ordem de ligação em CF
(
elétrons):
– restam
elétrons
– restam
elétrons
– e
restam
elétrons
Não há elétrons em orbitais antíligantes ou
.
Número de elétrons ligantes .
Número de elétrons antiligantes (apenas
).
Ordem de ligação
–
–
–
Não há elétrons em orbitais antíligantes
Número de elétrons ligantes
Número de elétrons antiligantes
Ordem de ligação
Todos os elétrons estão pareados, logo CF
é diamagnético.
Passo 6
Comparação e ligação mais curta:
– CF tem ordem de ligação ligação mais fraca e mais longa (
)
– CF tem ordem de ligação
ligação mais forte e mais curta (
)
A remoção de um elétron antíligante eleva a ordem de ligação, encurtando a distância interatômica.
– CF tem ordem de ligação
– CF
A remoção de um elétron antíligante eleva a ordem de ligação, encurtando a distância interatômica.
Resposta
CF possui ordem de ligação
, é paramagnético e comprimento de ligação
.
CF possui ordem de ligação
, é diamagnético e comprimento de ligação
.
CF