Use a teoria do orbital molecular para explicar por que a molécula \mathrm{He}_{2} é inexistente.

Passo 1

O enunciado pede que usemos a teoria do orbital molecular para explicar por que a molécula \mathrm{He}_{2} não existe. Vamos precisar combinar os orbitais atômicos 1s de cada átomo de hélio para obter orbitais moleculares ligantes e anti­ligantes, preencher esses orbitais com os elétrons disponíveis e calcular a ordem de ligação.

Passo 2

Na teoria do orbital molecular, os dois orbitais atômicos 1s de cada átomo de hélio se combinam formando dois orbitais moleculares:
\sigma_{1s}\quad(\text{ligante, de energia mais baixa})
\sigma_{1s}^*\quad(\text{antiligante, de energia mais alta})

Passo 3

Cada átomo de hélio tem dois elétrons, de modo que \mathrm{He}_{2} teria no total quatro elétrons. Seguindo o princípio de Aufbau e o princípio de exclusão de Pauli, os elétrons se distribuem assim:
– Dois elétrons ocupam \sigma_{1s}.
– Os dois elétrons restantes ocupam \sigma_{1s}^*.

Passo 4

A ordem de ligação é definida por
\text{Ordem de ligação} = \frac{N_{\text{ligantes}} - N_{\text{antiligantes}}}{2}çã
Aqui N_{\text{ligantes}}=2 e N_{\text{antiligantes}}=2, logo
\text{Ordem de ligação} = \frac{2 - 2}{2} = 0çã
Como a ordem de ligação fica zero, não há nenhuma estabilização líquida que mantenha unidos os dois átomos de hélio.

Resposta

A molécula \mathrm{He}_{2} não existe porque sua ordem de ligação é zero, indicando ausência de força de ligação estável entre os dois átomos.

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