A determinação da ordem da energia no diagrama de orbitais moleculares depende de alguns critérios. Comente quais são esses critérios com base no que foi visto para a molécula CO.
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a pergunta está pedindo. A questão quer que a gente comente quais são os critérios que determinam a ordem de energia no diagrama de orbitais moleculares, usando como base a molécula de CO (monóxido de carbono). Então, vamos falar sobre a teoria de orbitais moleculares e como esses critérios se aplicam especificamente ao CO.
Passo 2
Primeiro, precisamos saber o que são orbitais moleculares. Orbitais moleculares são regiões no espaço onde os elétrons das moléculas estão mais provavelmente localizados. Eles são formados pela combinação dos orbitais atômicos dos átomos que formam a molécula.
Passo 3
Agora, para determinar a ordem de energia desses orbitais moleculares, usamos alguns critérios importantes. No caso da molécula de CO, que é formada por carbono © e oxigênio (O), esses critérios são:
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Energia dos Orbitais Atômicos: Os orbitais atômicos de cada átomo têm diferentes energias. Normalmente, o oxigênio tem orbitais atômicos de maior energia que os do carbono porque o oxigênio é mais eletronegativo.
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Sobreposição dos Orbitais: A eficácia com que os orbitais atômicos se sobrepõem para formar orbitais moleculares afeta a energia dos orbitais resultantes. Uma boa sobreposição resulta em orbitais de menor energia para ligações.
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Diferença de Eletropositividade: Como o CO é uma molécula heteronuclear (composta por dois tipos diferentes de átomos), a diferença na eletronegatividade entre o carbono e o oxigênio influencia a energia dos orbitais moleculares.
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Simetria dos Orbitais: A simetria dos orbitais atômicos em relação ao eixo da molécula determina quais orbitais se combinam para formar ligações sigma (σ) ou pi (π), afetando suas energias.
Passo 4
Vamos detalhar cada critério:
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Energia dos Orbitais Atômicos: No CO, o oxigênio tem orbitais 2p mais baixos em energia comparados aos do carbono devido à sua maior eletronegatividade. Isso faz com que os orbitais do oxigênio puxem a densidade eletrônica, influenciando a energia dos orbitais moleculares formados.
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Sobreposição dos Orbitais: Os orbitais do carbono e do oxigênio precisam se sobrepor eficientemente para formar orbitais moleculares estáveis. Uma boa sobreposição entre os orbitais 2p do oxigênio e do carbono resulta em orbitais σ (sigma) de baixa energia e orbitais π (pi) de energia um pouco maior.
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Diferença de Eletropositividade: A diferença entre C e O faz com que a ligação tenha caráter polar, com mais densidade eletrônica ao redor do oxigênio. Isso pode elevar a energia dos orbitais antibonding e diminuir a energia dos orbitais bonding, alterando a ordem normal de energia dos orbitais moleculares.
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Simetria dos Orbitais: Os orbitais que têm a mesma simetria ao longo do eixo da molécula podem se combinar. No CO, isso leva à formação de orbitais σ e π específicos, cada um com diferentes níveis de energia dependendo da combinação dos orbitais atômicos envolvidos.
Passo 5
Além disso, a ordem de energia dos orbitais moleculares em CO pode ser diferente de moléculas homonucleares devido à diferença na eletronegatividade e tamanho dos átomos. No CO, os orbitais de oxigênio têm uma influência maior, o que ajusta a ordem natural que veríamos em moléculas como N₂ ou O₂.
Resposta
Então, resumindo, os critérios para determinar a ordem de energia no diagrama de orbitais moleculares da molécula de CO são:
- Energia dos Orbitais Atômicos dos átomos envolvidos (C e O).
- Sobreposição dos Orbitais Atômicos para formar orbitais moleculares estáveis.
- Diferença de Eletropositividade entre o carbono e o oxigênio.
- Simetria dos Orbitais Atômicos em relação ao eixo da molécula.
Esses fatores juntos determinam como os orbitais moleculares são organizados em termos de energia no CO.