20.18 Quais das seguintes espécies podem ser paramagnéticas?
(a)
(b)
(c)
(d)
(a)
(b)
(c)
(d)
Passo 1
O enunciado lista quatro compostos com oxigênio e pede quais podem ser paramagnéticos, ou seja, quais apresentam elétrons desemparelhados. Vamos usar o modelo de orbitais moleculares (MO) da espécie
e de seus íons peróxido (
) e superóxido (
), além de raciocinar sobre o ânion óxido (
) e a molécula
.
Passo 2
Para
temos o íon óxido
. Esse íon tem configuração eletrônica igual à de
, ou seja,
, totalizando
elétrons no oxigênio, todos emparelhados. Logo,
é diamagnético.
Passo 3
Em
aparece o íon peróxido
. Na teoria MO,
tem
elétrons e dois elétrons desemparelhados em
. Ao adicionar mais 2 elétrons para formar
, temos
elétrons que preenchem completamente esses orbitais
, eliminando desemparelhados. Assim,
é diamagnético.
Passo 4
Em
aparece o íon superóxido
. Aqui
com
elétrons recebe apenas 1 elétron extra, totalizando
. Esse elétron ocupa um orbital
sem emparelhamento, gerando 1 elétron desemparelhado. Portanto,
é paramagnético.
Passo 5
A molécula
(difluoreto de dióxido) é análoga ao peróxido
e pode ser vista como uma espécie com esqueleto
ligado a átomos de flúor. Pelo mesmo raciocínio do peróxido, o fragmento
internamente comporta-se como
com
elétrons, sem elétrons desemparelhados. Logo,
é diamagnético.
Passo 6
Dos quatro compostos, só aquele que contém o íon superóxido
apresenta elétron desemparelhado e, portanto, é paramagnético.
Resposta
(c)
é paramagnético.