A distância enxofre-enxofre em S2, o principal componente do vapor de enxofre acima de sim 720^circ C, é de 189 pm , significativamente menor do que a distância enxofre-enxofre de 206 pm em S8. Sugira uma explicação para a distância mais curta em S2.

Passo 1

Beleza, vamos resumir o que o exercício pede. Ele fala que em S₂ (gás de enxofre acima de 720 °C) a distância S–S é de 189 pm, bem menor que os 206 pm do S₈ (anel). Pergunta: “Por que em S₂ a distância é mais curta?”
Conteúdo: ligações químicas, ordem de ligação e como ela afeta o comprimento das ligações. Vamos precisar entender bond order (ordem de ligação) e a relação dele com o tamanho da ligação.

Passo 2

Antes de mais nada, o que é ordem de ligação?
  • Ordem de ligação (OB) é basicamente quantas “ligações químicas” rolam entre dois átomos (simples, dupla, tripla etc.).
  • Quanto maior a ordem, mais elétrons compartilhados entre os núcleos, mais forte a atração, logo menor o comprimento da ligação.
    No S₈ cada ligação S–S é simples (single bond). Em S₂ pode rolar algo tipo ligação dupla.

Passo 3

Vamos olhar a estrutura eletrônica de S₂ de forma simples:
  1. Cada átomo de S traz 6 elétrons de valência, totalizando 12 elétrons para o par S–S.
  2. No modelo de orbitais moleculares (MO), distribuímos esses 12 elétrons em orbitais ligantes e antiligantes. Para simplificar: sobram 8 elétrons em orbitais ligantes e 4 em antiligantes.
  3. A ordem de ligação é
OB ;=;Nligantes - Nantiligantes2 ;=;8 - 42 ;=;2
Ou seja, S₂ tem ordem de ligação 2, como uma ligação dupla.

Passo 4

Agora a relação chave: maior ordem de ligação → mais densidade eletrônica entre os átomos → atração nuclear–elétrons mais forte → ligação mais curta.
  • Em S₈ as ligações são simples (OB = 1) → 206 pm.
  • Em S₂ a ligação é dupla (OB = 2) → 189 pm.

Resposta

S₂ apresenta OB = 2 (ligação dupla) e, portanto, maior atração entre os átomos do que em S₈ (onde OB = 1). Isso faz o S–S em S₂ ficar mais curto (189 pm) do que no anel S₈ (206 pm).

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