(2 p) Tomando como eixo z o eixo que liga os dois átomos de uma molécula diatômica homonuclear, descreva o orbital da ligação ligante composto pelos dois orbitais atômicos 2 p_{z} : Se trata de uma ligação \sigma ou \pi ? 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 2p_z num eixo z (o eixo internuclear) e construir o orbital molecular de ligação resultante. Queremos determinar se é uma ligação \sigma ou \pi, quantos lóbulos esse orbital possui e se ele tem simetria gerade ou ungerade.

Passo 2

Quando somamos em fase os dois orbitais 2p_z (isto é, as partes com o mesmo sinal se sobrepõem construtivamente ao longo do eixo z), 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 \sigma, pois não há plano nodal que contenha o eixo z.

Passo 3

Cada orbital atômico 2p_z 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 \sigma; quatro lóbulos; simetria gerade.

Exercícios relacionados