( 6 pontos) Desenhe os diagramas de orbitais moleculares e determine a ordem de ligação e o caráter magnético das espécies \mathrm{Be}_{2}, \mathrm{Be}_{2}{ }^{+}, \mathrm{Be}_{2}{ }^{-}.

Passo 1

O enunciado pede para desenhar os diagramas de orbitais moleculares (MO) e, a partir deles, calcular a ordem de ligação e o caráter magnético de \mathrm{Be}_2, \mathrm{Be}_2^+ e \mathrm{Be}_2^-.
Conteúdo necessário: teoria de orbitais moleculares para diatômicos homonucleares de segunda perioda, sabendo que a ordem energética é
\sigma_{2s} < \sigma_{2s}^* < \sigma_{2p} < \pi_{2p}\,.

Passo 2

Para \mathrm{Be}_2: cada átomo de Be contribui com 2 elétrons de valência 2s^2, totalizando 4 elétrons. Preenchemos os MOs em ordem crescente de energia.
\begin{array}{lcc} \text{MO} & \text{nº de elétrons} & \text{tipo} \\[3pt] \sigma_{2s} & 2 & \text{ligante} \\[3pt] \sigma_{2s}^* & 2 & \text{antiligante}\\[3pt] \sigma_{2p},\;\pi_{2p} & 0 & --- \end{array}ºé
Ordem de ligação:
\mathrm{O.L.} =\frac{(\#e^-_{\rm lig})-(\#e^-_{\rm ant})}{2} =\frac{2-2}{2}=0.
Como todos os elétrons estão emparelhados, \mathrm{Be}_2 é diamagnético.]

Passo 3

Para \mathrm{Be}_2^+: agora há 3 elétrons de valência no total. Preenchimento:
\begin{array}{lcc} \text{MO} & \text{nº de elétrons} \\[3pt] \sigma_{2s} & 2 \\[3pt] \sigma_{2s}^* & 1 \\[3pt] \sigma_{2p},\;\pi_{2p} & 0 \end{array}ºé
Ordem de ligação:
\mathrm{O.L.} =\frac{2-1}{2}=0{,}5.
Há um elétron desemparelhado em \sigma_{2s}^*, logo \mathrm{Be}_2^+ é paramagnético.]

Passo 4

Para \mathrm{Be}_2^-: total de 5 elétrons de valência. Preenchimento:
\begin{array}{lcc} \text{MO} & \text{nº de elétrons} \\[3pt] \sigma_{2s} & 2 \\[3pt] \sigma_{2s}^* & 2 \\[3pt] \sigma_{2p} & 1 \\[3pt] \pi_{2p} & 0 \end{array}ºé
Ordem de ligação:
\mathrm{O.L.} =\frac{(2+1)-2}{2}=0{,}5.
Um elétron está desemparelhado em \sigma_{2p}, portanto \mathrm{Be}_2^- é paramagnético.]

Resposta

\mathrm{Be}_2: ordem de ligação =0; diamagnético. \mathrm{Be}_2^+: ordem de ligação =0,5; paramagnético. \mathrm{Be}_2^-: ordem de ligação =0,5; paramagnético.

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