Escreva as configurações eletrônicas da camada de valência e as ordens de ligação de:
\mathrm{C}_{2}{ }^{-}.

Passo 1

O enunciado pede a configuração eletrônica da camada de valência e a ordem de ligação do ânion diatômico \mathrm{C}_2^-. Vamos usar a teoria de orbitais moleculares para diatômicos de segundo período.

Passo 2

Cada átomo de carbono tem 4 elétrons de valência ( 2s^2 2p^2). No conjunto \mathrm{C}_2 4+4=8 elétrons de valência, mais 1 elétron extra pelo carga negativa, totalizando
8 + 1 = 9
elétrons de valência a distribuir nos orbitais moleculares.

Passo 3

Em diatômicos de segundo período até \mathrm{N}_2 (incluindo \mathrm{C}_2) a ordem dos níveis de energia é
\sigma_{2s}\;-\;\sigma^*_{2s}\;-\;\pi_{2p_x},\,\pi_{2p_y}\;-\;\sigma_{2p_z}.
Preenchendo os 9 elétrons:
  • \sigma_{2s}: 2 elétrons
  • \sigma^*_{2s}: 2 elétrons
  • \pi_{2p_x} e \pi_{2p_y}: 4 elétrons (2 em cada)
  • \sigma_{2p_z}: 1 elétron
Isso dá a configuração de valência:
(\sigma_{2s})^2\,(\sigma^*_{2s})^2\,(\pi_{2p_x})^2\,(\pi_{2p_y})^2\,(\sigma_{2p_z})^1.

Passo 4

A ordem de ligação é dada por
\text{ordem} = \frac{n_{\rm lig} - n_{\rm ant}}{2},
onde n_{\rm lig} é o número de elétrons em orbitais ligantes e n_{\rm ant} em orbitais antiligantes. Aqui
n_{\rm lig} = 2\;(\sigma_{2s}) + 4\;(\pi_{2p}) + 1\;(\sigma_{2p_z}) = 7,
n_{\rm ant} = 2\;(\sigma^*_{2s}),
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\text{ordem} = \frac{7 - 2}{2} = \frac{5}{2} = 2,5.

Resposta

Configuração eletrônica da camada de valência:
(\sigma_{2s})^2\,(\sigma^*_{2s})^2\,(\pi_{2p_x})^2\,(\pi_{2p_y})^2\,(\sigma_{2p_z})^1
Ordem de ligação: 2,5.

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