Dê as configurações eletrônicas e a ordem de ligação das seguintes moléculas no estado fundamental:
Passo 1
Beleza, o enunciado pede pra gente encontrar a configuração eletrônica (nos orbitais moleculares) e a ordem de ligação do ânion F₂⁻ no seu estado fundamental. Isso é Química Inorgânica, mais especificamente Teoria dos Orbitais Moleculares (TOM) para moléculas diatômicas.
O que vamos precisar:
O que vamos precisar:
- Saber quantos elétrons o sistema tem (contagem de elétrons).
- Conhecer o diagrama de orbitais moleculares para moléculas tipo F₂ (ordem dos orbitais, níveis ligados e antissociais).
- Preencher esses orbitais obedecendo ao princípio de Pauli e à regra de Hund.
- Calcular a ordem de ligação via fórmula:
Passo 2
Contagem de elétrons:
- Cada flúor (F) tem número atômico 9 → 9 elétrons.
- Então F₂ teria 18 elétrons, mas como é F₂⁻, temos um elétron extra → total = 19 elétrons.
Passo 3
Orbitais moleculares (valência) que importam aqui são os de 2s e 2p:
- σ(2s)
- σ*(2s)
- σ(2p_z)
- π(2p_x) = π(2p_y)
- π*(2p_x) = π*(2p_y)
- σ*(2p_z)
Ordem (para F₂ e além) é essa mesma, sem troca de níveis.
Passo 4
Agora preenchemos, lembrando que nos dois orbitais de 2s cabem 4 elétrons (2 em σ(2s) + 2 em σ*(2s)), sobrando 19 – 4 = 15 elétrons para os orbitais 2p.
Preenchimento em 2p:
- σ(2p_z): 2 elétrons → restam 13
- π(2p_x) e π(2p_y) (ligantes): 4 elétrons (2+2) → restam 9
- π*(2p_x) e π*(2p_y) (antiligantes): 4 elétrons (2+2) → restam 5
- σ*(2p_z): coloca 2 elétrons, mas a gente só tem 5 disponíveis; a gente põe 1 elétron aqui (pois no total queremos 19), e os outros 4 já foram usados nos π* → restam 0
Resumindo a ocupação nos orbitais de valência:
Passo 5
Vamos contar elétrons ligantes e antissociais:
- Ligantes (σ2s, σ2p, π2p(x) e π2p(y)):
2 + 2 + 2 + 2 = 8 elétrons - Antiligantes (σ2s, π2p(x), π2p(y), σ2p):
2 + 2 + 2 + 1 = 7 elétrons
Fórmula da ordem de ligação:
Resposta
Configuração eletrônica nos orbitais moleculares (valência):
Ordem de ligação = 0,5.