O comprimento da ligação da molécula CF é , enquanto para o íon molecular é . Explique esta diferença nos comprimentos de ligação utilizando o diagrama de orbitais moleculares. Discuta o caráter magnético de ambas as espécies.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre os comprimentos das ligações na molécula CF e no íon . A molécula CF tem um comprimento de ligação de e o íon tem um comprimento menor, de . O que precisamos fazer é usar o diagrama de orbitais moleculares para explicar por que essa diferença existe e também discutir o caráter magnético de cada uma dessas espécies. Vamos precisar entender conceitos como orbitais moleculares, ligação química e propriedades magnéticas das moléculas.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é comprimento de ligação. Comprimento de ligação é a distância média entre os núcleos de dois átomos ligados. Quanto menor esse comprimento, geralmente mais forte é a ligação.

Passo 3

Agora, vamos falar sobre orbitais moleculares. Quando dois átomos se ligam, seus orbitais atômicos combinam para formar orbitais moleculares que são distribuídos pela molécula inteira. Esses orbitais podem ser de energia maior (anti-ligantes) ou menor (ligantes). A diferença na ocupação desses orbitais afeta o comprimento da ligação.

Passo 4

Vamos considerar a molécula CF. O carbono e o flúor formam uma ligação. No diagrama de orbitais moleculares, temos orbitais ligantes e anti-ligantes. A ocupação desses orbitais determina a ordem de ligação, que é a diferença entre o número de elétrons nos orbitais ligantes e anti-ligantes, dividida por dois.

Passo 5

Para a molécula CF, a ordem de ligação é menor comparada ao íon . Isso porque, ao perder um elétron, tem mais elétrons nos orbitais ligantes em relação aos anti-ligantes, aumentando a ordem de ligação.

Passo 6

Uma maior ordem de ligação em significa uma ligação mais forte e, por isso, um comprimento de ligação menor ( ) em comparação com a molécula CF ( ).

Passo 7

Agora, sobre o caráter magnético. Se uma molécula tem elétrons desemparelhados nos orbitais moleculares, ela é paramagnética, ou seja, é atraída por campos magnéticos. Se todos os elétrons estão emparelhados, é diamagnética, repelida por campos magnéticos.

Passo 8

Na molécula CF, devido à sua ordem de ligação e ocupação dos orbitais, todos os elétrons estão emparelhados, tornando-a diamagnética. Já no íon , a remoção de um elétron pode deixar um elétron desemparelhado, tornando-o paramagnético.

Resposta

A diferença nos comprimentos de ligação entre CF ( ) e ( ) se deve a uma maior ordem de ligação no íon , resultante de uma maior ocupação dos orbitais ligantes. Além disso, a molécula CF é diamagnética por ter todos os elétrons emparelhados, enquanto o íon é paramagnético devido à presença de elétrons desemparelhados.

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a)
b)
c)
d)
d)
e)
f)
g)
h)
i)
j)
I)
m)
n)
o)
p)
q)
O processamento do minério de ferro, no alto-forno, pode ser representado pela equação global:
Calcule o rendimento do processo de obtenção de ferro, quando se carrega no alto-forno 80 toneladas de minério de ferro e são obtidas 50,4 toneladas de ferro. (Dados: massa molar Fe = 56; O = 16; C = 12)
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