O paramagnetismo do gás
foi estabelecido. Por que esta observação confirma que o orbitais
estão com uma energia mais baixa do que o orbital
no
?
Passo 1
O enunciado nos diz que o gás
é paramagnético, ou seja, possui elétrons desemparelhados. Para explicar por que isso só faz sentido se os orbitais
tiverem energia menor que o orbital
, vamos usar a teoria de orbitais moleculares (MO) para moléculas diatômicas.
Passo 2
Cada átomo de boro (
) contribui com 5 elétrons, logo
tem 10 elétrons para preencher os MOs. A ordem de preenchimento até os orbitais de valência é:
Depois de ocupar os orbitais de 1s e 2s (incluindo os antissimétricos), ainda restam 2 elétrons.
Passo 3
Se o orbital
estivesse abaixo de
, os dois elétrons remanescentes preencheriam
e ficariam emparelhados, levando a di magnetismo. Mas como
é observado como paramagnético, esses 2 elétrons devem entrar primeiro nos dois orbitais
degenerados, ficando desemparelhados. Isso só ocorre se
Resposta
A presença de elétrons desemparelhados em
mostra que esses orbitais são preenchidos antes de
, o que só acontece se
tiver energia mais baixa que
.