Questão 16- Considerando a seguinte lista de espécies: \mathrm{F}_{2}, \mathrm{C}_{2}, \mathrm{CN}^{-}, \mathrm{CO}, \mathrm{NO}, \mathrm{NO}^{+}, \mathrm{C}_{2}{ }^{2-}, \mathrm{OF}^{-}, identifique o que se pede:
Espécies paramagnéticas.

Passo 1

O enunciado lista as espécies \mathrm{F}_2, \mathrm{C}_2, \mathrm{CN}^-, \mathrm{CO}, \mathrm{NO}, \mathrm{NO}^+, \mathrm{C}_2^{2-} e \mathrm{OF}^- e pede para identificar quais são paramagnéticas. Para isso, vamos usar a teoria de orbitais moleculares: contamos o número total de elétrons de valência em cada espécie, distribuímos nos MO seguindo a ordem energética adequada e aplicamos a regra de Hund para saber se sobra elétron desemparelhado (espécie paramagnética) ou não (dia-magnética).

Passo 2

Calculemos o número total de elétrons de valência em cada espécie:
\mathrm{F}_2: 9+9=18 elétrons
\mathrm{C}_2: 6+6=12 elétrons
\mathrm{CN}^-: 6+7+1=14 elétrons
\mathrm{CO}: 6+8=14 elétrons
\mathrm{NO}: 7+8=15 elétrons
\mathrm{NO}^+: 7+8-1=14 elétrons
\mathrm{C}_2^{2-}: 6+6+2=14 elétrons
\mathrm{OF}^-: 8+9-1=16 elétrons

Passo 3

Agora, preenchemos os orbitais moleculares até esse total e verificamos desemparelhamento:
– Para 12 e 14 elétrons (ex.: \mathrm{C}_2, \mathrm{CN}^-, \mathrm{CO}, \mathrm{NO}^+, \mathrm{C}_2^{2-}) todos os orbitais até \pi^*_{2p} ficam pares → diamagnéticas.
\mathrm{F}_2 (18 e^{-}) preenche também \pi^*_{2p} completamente, sem elétrons desemparelhados → diamagnética.
\mathrm{NO} (15 e^{-}) tem um elétron a mais, que fica em \pi^*_{2p} sem par \to 1 elétron desemparelhado → paramagnética.
\mathrm{OF}^- (16 e^{-}) preenche até cinco pares e deixa 4 elétrons para os dois orbitais \pi^*_{2p}; pela regra de Hund eles se distribuem um em cada orbital, gerando 2 elétrons desemparelhados → paramagnética.

Resposta

\mathrm{NO} e \mathrm{OF}^- são as espécies paramagnéticas.

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