Utilizando o ordenamento de energia dos orbitais moleculares das moléculas homonucleares do segundo período da Tabela Periódica, em que os orbitais pi 2p ficam com energia mais baixa que os o2p, preveja a ordem de ligação em uma molécula ou íon com cada um dos números totais de elétrons de valência vistos a seguir. Diga também se a molécula (ou íon) será diamagnética ou paramagnética em cada caso.
9 elétrons

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa usar o ordenamento de energia dos orbitais moleculares das moléculas homonucleares do segundo período da Tabela Periódica. Nesse caso, sabemos que os orbitais pi 2p têm energia mais baixa que os sigma 2p. Vamos usar isso para descobrir a ordem de ligação e se a molécula será diamagnética ou paramagnética quando ela tem 9 elétrons de valência.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar como os elétrons são distribuídos nos orbitais moleculares. Para moléculas homonucleares do segundo período com menos de 14 elétrons, a ordem dos orbitais de energia é:
sigma 2s < sigma^* 2s < sigma 2p < pi 2p < pi^* 2p < sigma^* 2p
Isso significa que a gente preenche os elétrons seguindo essa ordem, do orbital de menor energia para o de maior.

Passo 3

Agora, vamos distribuir os 9 elétrons de valência nos orbitais moleculares. Cada orbital pode receber até 2 elétrons com spins opostos (princípio de exclusão de Pauli). A distribuição fica assim:
  1. sigma 2s: 2 elétrons
  2. sigma^* 2s: 2 elétrons
  3. sigma 2p: 2 elétrons
  4. pi 2p: 2 elétrons
  5. pi^* 2p: 1 elétron
Totalizando 9 elétrons.

Passo 4

Para encontrar a ordem de ligação, usamos a fórmula:
Ordem de ligação = (nb - na)2 çã
Onde:
  • nb é o número de elétrons nos orbitais ligantes
  • na é o número de elétrons nos orbitais antiligantes
Vamos contar:
  • Orbitais ligantes: sigma 2s, sigma 2p, pi 2p → total de 6 elétrons
  • Orbitais antiligantes: sigma^* 2s, pi^* 2p → total de 3 elétrons
Então:
Ordem de ligação = 6 - 32 = 32 = 1,5 çã

Passo 5

Agora, vamos ver se a molécula é diamagética ou paramagnética. Isso depende se todos os elétrons estão em pares ou se tem elétrons desparelhados.
Na nossa distribuição, no orbital pi^* 2p, temos 1 elétron desperto. Isso significa que a molécula terá um elétron desapareado.

Resposta

A ordem de ligação é 1,5 e a molécula é paramagnética.

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