Exercícios Resolvidos de Teoria dos Orbitais Moleculares

Elaboração própria.

Monte o diagrama dos orbitais moleculares para a molécula de CO, calcule sua ordem de ligação e identifique o HOMO e o LUMO da molécula.

Passo 1

Na molécula de CO, a gente precisa se antenar que carbono é diferente de oxigênio. Por isso, os subníveis deles não tem a mesma energia.

Como o oxigênio possui número atômico maior, ele “prende” mais seus elétrons, causando um abaixamento do nível energético dos orbitais em geral.

Considerando a configuração eletrônica do C e do O:

C : 1 s 2   2 s 2   2 p 2 6  

O : 1 s 2   2 s 2   2 p 4 8  

O diagrama começa a ser montado assim:

Com todos os subníveis do O abaixo dos subníveis do C.

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

A partir de agora, não tem muita novidade. A gente vai montar os orbitais moleculares a partir dos orbitais atômicos e distribuir os elétrons nos orbitais moleculares, sempre preenchendo primeiro os osbitais menos energéticos.

Agora, lembra que a ordem dos orbitais moleculares é uma para o C e outra para o O? Nesse caso seguimos a regra do C e colocamos os orbitais π 2 p abaixo do orbital σ 2 p .

Preenchendo os orbitais moleculares do menos energético para o mais energético, usando o número de elétrons presentes nos átomos isolados, obtemos:

Prontinho!

Passo 3

Pra calcular a ordem de ligação:

O . L .   = 6 - 0 2 = 3

Passo 4

Para identificar o HOMO a gente olha ali pro driagrama qual é o último orbital ocupado: σ 2 p .

E o LUMO é o primeiro orbital atômico desocupado: π 2 p * .

Resposta

Ordem de ligação =   3

HOMO: σ 2 p

LUMO: π 2 p *

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