Preveja as configurações eletrônicas do estado fundamental das moléculas de
e
. Calcule as respectivas ordens de ligação.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício sobre configurações eletrônicas no estado fundamental de algumas moléculas e calcular suas ordens de ligação. O conteúdo aqui envolve Teoria dos Orbitais Moleculares, que nos ajuda a entender como os elétrons se organizam nas moléculas. Vamos precisar saber como os elétrons ocupam os orbitais moleculares e como calcular a ordem de ligação com base nisso.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que são orbitais moleculares. Nos átomos diatômicos como
,
e
, os orbitais atômicos dos átomos se combinam para formar orbitais moleculares que são espalhados por toda a molécula. Existem dois tipos principais:
- Orbitais ligantes (σ): Aumentam a estabilidade da molécula.
- Orbitais antiligantes (σ*): Diminuem a estabilidade.
Passo 3
Vamos começar com
. Cada átomo de hidrogênio tem 1 elétron no orbital 1s. No
, temos um elétron extra, totalizando 3 elétrons. A configuração fica assim:
- 2 elétrons no orbital ligante σ1s.
- 1 elétron no orbital antiligante σ1s*.
Passo 4
Agora, vamos para
. Cada átomo de hélio tem 2 elétrons no orbital 1s. No
, temos um elétron extra, totalizando 5 elétrons. A configuração fica:
- 2 elétrons no orbital ligante σ1s.
- 2 elétrons no orbital antiligante σ1s*.
- 1 elétron no próximo orbital disponível, que é σ2s.
Passo 5
Por fim,
. Cada átomo de hélio tem 2 elétrons no orbital 1s, e com a carga +2, perdemos 2 elétrons, totalizando 2 elétrons. A configuração fica:
- 2 elétrons no orbital ligante σ1s.
Passo 6
Agora, vamos calcular a ordem de ligação. A fórmula é:
Para
:
Para
:
Para
:
Resposta
As configurações eletrônicas no estado fundamental e as ordens de ligação são:
-
: σ1s² σ1s*¹ → Ordem de Ligação = 0,5 -
: σ1s² σ1s*² σ2s¹ → Ordem de Ligação = 0,5 -
: σ1s² → Ordem de Ligação = 1