As espécies He2 ^+e HeH^+foram observadas espectroscopicamente. Prepare um diagrama de orbitais moleculares para esses dois íons. O que você poderia dizer sobre a ordem de ligação de cada um?

Passo 1

Beleza, resumindo: o exercício pede para a gente montar diagramas de orbitais moleculares (MO) dos íons He₂⁺ e HeH⁺, descobrir a ordem de ligação de cada um e dizer o porquê. O assunto é Teoria de Orbitais Moleculares, e vamos precisar entender como combinar orbitais 1s de átomos e contar elétrons em orbitais ligantes (σ) e antiligantes (σ*).

Passo 2

Diagrama MO de He₂⁺
  1. Cada He tem um orbital 1s com 2 elétrons, total atômico = 4e⁻. Como é He₂⁺, tiramos 1 elétron → sobra 3 elétrons.
  2. Os dois orbitais 1s formam:
    • um orbital ligante σ₁s (mais estável)
    • um orbital antiligante σ₁s* (menos estável)
  3. Preenchimento (ordem crescente de energia):
    • σ₁s ← 2 elétrons
    • σ₁s* ← 1 elétron
  4. A Teoria de MO diz que a ordem de ligação (BO) é BO = nlig - nantilig2 = 2 - 12 = 0,5
    Isso indica uma ligação bem fraca, mas ainda existente.

Passo 3

Diagrama MO de HeH⁺
  1. He (2e⁻) + H (1e⁻) = 3e⁻; como é íon +, removemos 1 elétron → sobra 2 elétrons.
  2. Aqui os 1s não têm exatamente a mesma energia (He 1s é mais “fundo” que H 1s), mas ainda formam dois MOs: σ₁s (ligante) e σ₁s* (antiligante). Só que esse “desnivel” faz com que o orbital ligante tenha mais caráter de He 1s e um pouco de H 1s.
  3. Preenchimento:
    • σ₁s ← 2 elétrons
    • σ₁s* ← 0 elétrons
  4. Ordem de ligação: BO = 2 - 02 = 1
    Portanto, HeH⁺ tem uma ligação simples (boa e estável).

Resposta

  • He₂⁺: ordem de ligação = 0,5 (ligação muito fraca)
  • HeH⁺: ordem de ligação = 1 (ligação simples)

Exercícios relacionados