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

Passo 1

O enunciado pede para, usando teoria de orbitais moleculares, prever qual ligação é a mais fraca entre as espécies S_{2}^{+}, S_{2} e S_{2}^{-}. Vamos contar elétrons de valência, usar o diagrama de orbitais moleculares típico de um diatômico de grupo 16 (como O_{2}) e calcular a ordem de ligação de cada espécie.

Passo 2

Cada átomo de enxofre contribui com 6 elétrons de valência (níveis 3s e 3p). Assim:
S_{2}^{+}\!:\;11\text{ e}^{-},\quad S_{2}\!:\;12\text{ e}^{-},\quad S_{2}^{-}\!:\;13\text{ e}^{-}.
No bloco 3p valem, como em O_{2}, as energias
\sigma_{3p_{z}} < \pi_{3p_{x,y}} < \pi^{*}_{3p_{x,y}} < \sigma^{*}_{3p_{z}},
onde os orbitais ligantes são \sigma_{3s},\sigma_{3p_{z}},\pi_{3p_{x}},\pi_{3p_{y}} e os antiligantes são \sigma_{3s}^{*},\pi_{3p_{x}}^{*},\pi_{3p_{y}}^{*},\sigma_{3p_{z}}^{*}.

Passo 3

Preenchendo e calculando a ordem de ligação ( \mathrm{BO}=(N_{\rm lig}-N_{\rm anti})/2):
Para S_{2}^{+} ( 11 e ^-): há 8 elétrons em orbitais ligantes ( 2 em \sigma_{3s}, 2 em \sigma_{3p_{z}}, 4 em \pi_{3p}) e 3 em antiligantes ( 2 em \sigma_{3s}^{*}, 1 em \pi_{3p}^{*}).
\mathrm{BO}=\frac{8-3}{2}=2,5.
Para S_{2} ( 12 e ^-): ligantes =8, antiligantes =4 ( 2 em \sigma_{3s}^{*}, 2 em \pi_{3p}^{*}), então
\mathrm{BO}=\frac{8-4}{2}=2.
Para S_{2}^{-} ( 13 e ^-): ligantes =8, antiligantes =5 ( 2 em \sigma_{3s}^{*}, 3 em \pi_{3p}^{*}), então
\mathrm{BO}=\frac{8-5}{2}=1,5.

Passo 4

Comparando as ordens de ligação, o menor valor é 1,5, correspondente a S_{2}^{-}. Portanto, a ligação mais fraca ocorre em S_{2}^{-}.

Resposta

S_{2}^{-}

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