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.

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:
  1. 2 elétrons no σₛ (ligado)
  2. 2 elétrons no σₛ* (antiligado)
  3. 2 elétrons no π₂p (ligados)
  4. 2 elétrons no π₂p* (antiligados)
  5. 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.

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