A partir de orbitais moleculares, preveja a ligação mais fraca e explique rapidamente.
\begin{array}{lll}\text { a. } \mathrm{P}_{2} & \mathrm{S}_{2} & \mathrm{Cl}_{2} \end{array}

Passo 1

O enunciado pede, usando teoria de orbitais moleculares de diátomos de período 3, prever qual ligação entre \mathrm{P}_2, \mathrm{S}_2 e \mathrm{Cl}_2 é mais fraca. Vamos calcular a ordem de ligação de cada molécula pela diferença entre elétrons em orbitais ligantes e antiligantes.

Passo 2

Em diátomos do terceiro período, a sequência de energias dos orbitais moleculares de valência é
\sigma_{3s} < \sigma^*_{3s} < \sigma_{3p} < \pi_{3p} < \pi^*_{3p} < \sigma^*_{3p}
e a ordem de ligação é
\text{ordem} = \frac{n_{\text{lig}} - n_{\text{anti}}}{2}.

Passo 3

Para \mathrm{P}_2 ( 5\\ e^{-} em 3s +3p de cada \u00e1tomo \to 10\\ e^{-} de valeancia):
  • Preenchimento: \sigma_{3s}(2), \sigma^*_{3s}(2), \sigma_{3p}(2), \pi_{3p}(4).
  • Ele9trons ligantes n_{\text{lig}}=2+2+4=8.
  • Ele9trons antiligantes n_{\text{anti}}=2.
\text{ordem}(\mathrm{P}_2)=\frac{8-2}{2}=3.

Passo 4

Para \mathrm{S}_2 ( 6\\ e^{-} em 3s +3p de cada \u00e1tomo \to 12\\ e^{-} de valeancia):
  • Preenchimento: \sigma_{3s}(2), \sigma^*_{3s}(2), \sigma_{3p}(2), \pi_{3p}(4), \pi^*_{3p}(2).
  • Ele9trons ligantes n_{\text{lig}}=2+2+4=8.
  • Ele9trons antiligantes n_{\text{anti}}=2+2=4.
\text{ordem}(\mathrm{S}_2)=\frac{8-4}{2}=2.

Passo 5

Para \mathrm{Cl}_2 ( 7\\ e^{-} em 3s +3p de cada \u00e1tomo \to 14\\ e^{-} de valeancia):
  • Preenchimento: \sigma_{3s}(2), \sigma^*_{3s}(2), \sigma_{3p}(2), \pi_{3p}(4), \pi^*_{3p}(4).
  • Ele9trons ligantes n_{\text{lig}}=2+2+4=8.
  • Ele9trons antiligantes n_{\text{anti}}=2+4=6.
\text{ordem}(\mathrm{Cl}_2)=\frac{8-6}{2}=1.

Passo 6

Comparando as ordens de ligação:
\mathrm{P}_2(3) > \mathrm{S}_2(2) > \mathrm{Cl}_2(1),
logo a ligação mais fraca é em \mathrm{Cl}_2.

Resposta

\mathrm{Cl}_2

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