A configuração eletrónica do estado fundamental do ion C2 ^n- é sigma2 s ^2 sigma2 s ^22 pi2 p ^4 sigma2 p ^2. Quais são a carga do ion e a ordem de ligação?

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que a questão está nos pedindo. Temos a configuração eletrônica do estado fundamental do íon C2^n-, que é sigma2s^2 sigma2s^*2 pi2p^4 sigma2p^2. Precisamos descobrir qual é a carga desse íon e qual é a ordem de ligação entre os dois átomos de carbono. Para isso, vamos usar conceitos de eletrônica molecular e teoria de ligação.

Passo 2

Vamos começar identificando quantos elétrons estão presentes na configuração eletrônica fornecida. A notação sigma e pi refere-se aos tipos de orbitais, enquanto os expoentes indicam o número de elétrons em cada orbital.
Temos:
  • sigma2s^2: 2 elétrons
  • sigma2s^*2: 2 elétrons (antibonding)
  • pi2p^4: 4 elétrons
  • sigma2p^2: 2 elétrons
Totalizando: 2 + 2 + 4 + 2 = 10 elétrons.

Passo 3

Agora, sabemos que o carbono neutro tem 6 elétrons cada. Como são dois átomos de carbono, o C2 neutro tem 12 elétrons. Nosso íon C2^n- tem 10 elétrons, então a diferença é de 2 elétrons a menos.
Isso significa que o íon tem uma carga negativa de 2, já que ganhou 2 elétrons.

Passo 4

Para encontrar a ordem de ligação, usamos a fórmula:
Ordem de ligação = (Elétrons ligantes - Elétrons antaligantes)2 çãéé
Elétrons ligantes são aqueles em orbitais sigma e pi sem o asterisco, e antaligantes são os com o asterisco.
Da configuração:
  • Elétrons ligantes: sigma2s^2 + pi2p^4 + sigma2p^2 = 2 + 4 + 2 = 8
  • Elétrons antaligantes: sigma2s^*2 = 2
Aplicando na fórmula:
Ordem de ligação = 8 - 22 = 3 çã

Resposta

O íon C2^n- tem carga -2 e a ordem de ligação é 3.

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