(2 p) Tomando como eixo
o eixo que liga os dois átomos de uma molécula diatômica homonuclear, descreva o orbital da ligação ligante composto pelos dois orbitais atômicos
: Se trata de uma ligação
ou
? O orbital da ligação tem quantos lóbulos? Ele tem simetria gerade ou ungerade?
Passo 1
O enunciado pede para a gente olhar dois orbitais atômicos homônomos
num eixo
(o eixo internuclear) e construir o orbital molecular de ligação resultante. Queremos determinar se é uma ligação
ou
, quantos lóbulos esse orbital possui e se ele tem simetria gerade ou ungerade.
Passo 2
Quando somamos em fase os dois orbitais
(isto é, as partes com o mesmo sinal se sobrepõem construtivamente ao longo do eixo
), o máximo de densidade eletrônica fica exatamente na linha que une os dois núcleos. Esse tipo de sobreposição, ao longo do eixo internuclear, caracteriza uma ligação do tipo
, pois não há plano nodal que contenha o eixo
.
Passo 3
Cada orbital atômico
isolado tem dois lóbulos (um acima e outro abaixo do núcleo). Na combinação em fase dos dois átomos, esses dois lóbulos de cada átomo permanecem, totalizando quatro lóbulos no orbital molecular de ligação — dois mais próximos do plano médio (que se fundem parcialmente) e dois mais externos.
Passo 4
Num diatômico homonuclear, o orbital de ligação obtido por soma de orbitais iguais em fase é simétrico em relação ao centro de inversão: ao invertê-lo através do ponto médio, a função de onda não muda de sinal. Isso significa que ele tem simetria gerade.
Resposta
Ligação
; quatro lóbulos; simetria gerade.