Enunciado

(a) Escreva, com base na configuração da molécula neutra F 2 , a configuração dos orbitais moleculares de valência de (1)   F 2 - ; (2)   F 2 + ; (3)   F 2 2 - . (b) Dê a ordem de ligação esperada para cada espécie. (c) Quais dessas espécies são paramagnéticas, se alguma? (d) O orbital ocupado de mais alta energia tem caráter σ ou π ?

Passo 1

(a) A configuração dos orbitais moleculares da molécula neutra F 2 é:

σ 2 s 2 ,   σ 2 s * 2 ,   σ 2 p 2 ,   π 2 p 4 ,   π 2 p * 4

(1) Como no caso do íon F 2 - há um elétron a mais e o orbital π 2 s * já está completamente ocupado, o próximo orbital que receberá elétrons será σ 2 p * , ficamos então com:

σ 2 s 2 ,   σ 2 s * 2 ,   σ 2 p 2 ,   π 2 p 4 ,   π 2 p * 4 , σ 2 p * 1

(2) Para F 2 + , basta tirarmos um elétron do orbital antiligante π 2 s * :

σ 2 s 2 ,   σ 2 s * 2 ,   σ 2 p 2 ,   π 2 p 4 ,   π 2 p 3 *

(3)E para F 2 2 - , adicionamos um elétron ao orbital antiligante σ 2 p * de F 2 - :

σ 2 s 2 ,   σ 2 s * 2 ,   σ 2 p 2 ,   π 2 p 4 ,   π 2 p * 4 , σ 2 p * 2

Ou seja, sempre adicionamos elétrons nos níveis de maior energia já que os anteriores estão ocupados, ou removemos elétrons dos níveis de maior energia.

Passo 2

(b) A ordem de ligação pode ser calculada através da equação:

b = 1 2 ( N e - N e * )

(1) Para a primeira espécie ( F 2 - ), temos 8 elétrons nos orbitais ligantes e 7 nos orbitais antiligantes, portanto:

b = 1 2 8 - 7 = 1 2

(2) Para F 2 + teremos:

b = 1 2 8 - 5 = 3 2

(3) E para F 2 2 -

b = 1 2 8 - 8 = 0

Passo 3

(c) As espécies (1) e (2) serão paramagnéticas, pois possuem um elétron desemparelhado.

Passo 4

Para as espécies (1) e (3) o orbital de mais alta energia é σ 2 p * , portanto tem caráter σ , e a espécie (2) tem caráter π , pois o orbital de mais alta energia é π 2 p * .

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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