Apesar de o átomo de oxigênio ser mais eletronegativo que o carbono, o momento de dipolo da molécula de CO é quase nulo.
Construa um diagrama de orbitais moleculares para a molécula de CO.
Construa um diagrama de orbitais moleculares para a molécula de CO.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão fala sobre a molécula de monóxido de carbono (CO) e a diferença de eletronegatividade entre oxigênio e carbono. Nosso objetivo é construir um diagrama de orbitais moleculares para o CO. Para isso, vamos precisar entender sobre eletronegatividade, orbitais atômicos e como eles se combinam para formar orbitais moleculares.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é eletronegatividade. Eletronegatividade é a capacidade de um átomo de atrair elétrons compartilhados em uma ligação química. No CO, o oxigênio é mais eletronegativo que o carbono, ou seja, ele atrai mais os elétrons compartilhados.
Passo 3
Agora, vamos falar sobre orbitais atômicos. Cada átomo tem orbitais onde os elétrons estão localizados. Para construir o diagrama de orbitais moleculares, precisamos combinar os orbitais atômicos do carbono e do oxigênio.
Passo 4
No carbono e no oxigênio, os orbitais mais importantes para formar ligações são os orbitais 2s e 2p. Vamos listar os orbitais de cada átomo:
-
Carbono ©:
- Orbitais 2s
- Orbitais 2p
-
Oxigênio (O):
- Orbitais 2s
- Orbitais 2p
Passo 5
Agora, vamos combinar esses orbitais atômicos para formar orbitais moleculares. As combinações que resultam em orbitais de energia mais baixa são chamadas de orbitais ligados, e as que resultam em orbitais de energia mais alta são orbitais antiligados.
Passo 6
Vamos começar combinando os orbitais 2s do carbono e do oxigênio:
- Orbitrales Ligados σₛ: Uma combinação dos orbitais 2s de C e O forma um orbital ligado sigma (σₛ), que é de energia mais baixa.
- Orbitais Antiligados σₛ:* A combinação também forma um orbital antiligado sigma estrela (σₛ*), de energia mais alta.
Passo 7
Em seguida, combinamos os orbitais 2p. As combinações podem formar orbitais sigma (σ) e orbitais pi (π):
- Orbitais Ligados σ₂p: Combinação dos orbitais 2p orientados no eixo da molécula.
- Orbitais Antiligados σ₂p:* Orbital antiligado resultante.
- Orbitais Ligados π₂p: Combinação dos orbitais 2p perpendicular ao eixo da molécula.
- Orbitais Antiligados π₂p:* Orbitais antiligados resultantes.
Passo 8
Com todos os orbitais moleculares identificados, agora precisamos preencher os elétrons na ordem de menor para maior energia. A molécula de CO tem 10 elétrons de valência (4 do C e 6 do O).
Passo 9
Distribuímos os 10 elétrons nos orbitais moleculares:
- 2 elétrons no σₛ (ligado)
- 2 elétrons no σₛ* (antiligado)
- 2 elétrons no π₂p (ligados)
- 2 elétrons no π₂p* (antiligados)
- 2 elétrons no σ₂p (ligado)
Passo 10
Após distribuir os elétrons, notamos que os orbitais ligados têm mais elétrons do que os antiligados, resultando em um momento de dipolo quase nulo para a molécula de CO, apesar da diferença de eletronegatividade entre C e O.
Resposta
O diagrama de orbitais moleculares para a molécula de CO, com os orbitais 2s e 2p combinados e os elétrons distribuídos conforme descrito, mostra que a molécula de CO possui um momento de dipolo quase nulo devido à equilibrada distribuição dos elétrons nos orbitais ligados e antiligados.