Enunciado

(a) Escreva, com base na configuração da molécula neutra N 2 , a configuração dos orbitais moleculares de valência de (1)   N 2 + ; (2)   N 2 2 + ; (3)   N 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 N 2 é:

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

(1) No caso de N 2 + , há um elétron a menos que na molécula neutra, portanto precisamos tirar um elétron do orbital σ 2 p :

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

(2) Para N 2 2 + , basta seguirmos a mesma ideia e tirarmos mais um:

σ 2 s 2 ,   σ 2 s * 2 ,   π 2 p 4

(3)E para N 2 2 - , precisamos adicionar dois elétrons, como σ 2 p 2 já está ocupado por dois elétrons, vamos preencher o orbital π 2 p * , ficamos com:

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

Ou seja, sempre adicionamos elétrons nos níveis de maior energia já que os anteriores estão ocupados (caso ainda não estejam completamente cheios colocamos o elétron neles), 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 ( N 2 + ), temos 7 elétrons nos orbitais ligantes e 2 no orbital antiligante, portanto:

b = 1 2 7 - 2 = 5 2

(2) Para N 2 2 + teremos:

b = 1 2 6 - 2 = 2

(3) E para N 2 2 - :

b = 1 2 8 - 4 = 2

Passo 3

(c) As espécies (1) e (3) serão paramagnéticas, pois (1) possui um elétron desemparelhado e (3) possui 2 elétrons com mesmo spin no orbital π 2 p * .

Passo 4

As espécies (2) e (3) têm caráter π , e a espécie (1) têm caráter σ .

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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