Utilizando o ordenamento de energia dos orbitais moleculares das moléculas homonucleares do segundo período da Tabela Periódica, em que os orbitais pi2p ficam com energia mais baixa que os sigma2p,, 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 ion) será diamagnética ou paramagnética em cada caso.
9 elétrons. Ordem de ligação:
  • A molécula/íon será:

Passo 1

Beleza, o exercício tá pedindo pra gente usar a teoria de orbitais moleculares (TOFM) de moléculas homonucleares do segundo período, na qual os orbitais π₂p têm energia mais baixa que σ₂p. A ideia é:
  1. identificar qual espécie tem 9 elétrons de valência;
  2. desenhar a ordem de energia dos MOs;
  3. distribuir esses 9 elétrons;
  4. calcular a ordem de ligação e decidir se é diamagnética ou paramagnética.

Passo 2

Primeiro, monta a ordem de energia dos orbitais moleculares (lembrando que π₂p fica abaixo de σ₂p para esses casos):
sigma2s < sigma^*2s < pi2p < sigma2p < pi^*2p < sigma^*2p
Também vamos usar a fórmula da ordem de ligação:
OL = Nrm ligantes - Nrm antiligantes2
e lembrar que se sobrarem elétrons desemparelhados, é paramagnético; se não, é diamagnético.

Passo 3

Qual é a molécula/íon com 9 elétrons de valência?
  • N₂ tem 10 (5+5)
  • Se tirarmos 1 elétron, dá N₂⁺ que tem 9.
    Então a espécie é N₂⁺.

Passo 4

Agora enchemos os 9 elétrons nos MOs na ordem certa:
  1. σ₂s → 2 elétrons
  2. σ₂s* → 2 elétrons
  3. π₂p (dois orbitais degenerados) → 4 elétrons
  4. σ₂p → 1 elétron (temos só mais 1)
Resumo da ocupação:
  • Ligantes: σ₂s (2) + π₂p (4) + σ₂p (1) = 7 elétrons
  • Antiligantes: σ₂s* (2) = 2 elétrons
Calculamos a ordem de ligação:
OL = 7 - 22 = 52 = 2,5
E, como o σ₂p está com 1 elétron sozinho, sobra um elétron desemparelhado → é paramagnético.

Resposta

Ordem de ligação = 2,5;
a espécie N₂⁺ é paramagnética.

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