Quantos elétrons \pi existem na molécula de \mathrm{O}_{2} ?
A) 2
B) 4
C) 6
D) 8
E) 10

Passo 1

O enunciado pergunta quantos elétrons π existem na molécula de \mathrm{O}_2. Para responder vamos usar a teoria de orbitais moleculares: calcular a configuração eletrônica molecular de valência e contar quantos elétrons ocupam orbitais do tipo π (bonding e antibonding).

Passo 2

Cada átomo de oxigênio tem 6 elétrons de valência, totalizando 12 elétrons em orbitais 2s e 2p de \mathrm{O}_2. Na teoria de orbitais moleculares, a ordem de energias relevante para esses 12 elétrons é
(\sigma_{2s})<(\sigma^*_{2s})<(\sigma_{2p_z})<(\pi_{2p_x}=\pi_{2p_y})<(\pi^*_{2p_x}=\pi^*_{2p_y})<(\sigma^*_{2p_z}).
Preenchendo com 12 elétrons, temos a configuração de valência
(\sigma_{2s})^2(\sigma^*_{2s})^2(\sigma_{2p_z})^2(\pi_{2p_x})^2(\pi_{2p_y})^2(\pi^*_{2p_x})^1(\pi^*_{2p_y})^1.

Passo 3

Os orbitais π são \pi_{2p_x}, \pi_{2p_y} (bonding) e \pi^*_{2p_x}, \pi^*_{2p_y} (antibonding). Contamos os elétrons em cada um:
  • em \pi_{2p_x} e \pi_{2p_y}: 2+2=4 elétrons
  • em \pi^*_{2p_x} e \pi^*_{2p_y}: 1+1=2 elétrons
Portanto, o total de elétrons ocupando orbitais π é
4+2 = 6.

Resposta

C) 6

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