a) Qual é a diferença entre orbitais híbridos e orbitais moleculares?
b) Quantos elétrons podem ser colocados no OM de uma molécula?
c) Orbitais moleculares antiligantes podem acomodar elétrons?
d) Se você combinar dois orbitais atômicos em dois átomos diferentes para formar um novo orbital, ele será um orbital híbrido ou molecular?
e) Se você combinar dois orbitais atômicos em um átomo para formar um novo orbital, ele será um orbital híbrido ou molecular?
f) O princípio de exclusão de Pauli se aplica aos OM? Explique.

Passo 1

Beleza, vamos lá! Temos um exercício com várias partes sobre orbitais híbridos e orbitais moleculares. O conteúdo principal aqui é sobre diferentes tipos de orbitais que os átomos usam para formar ligações químicas. Vamos precisar entender o que são orbitais híbridos, orbitais moleculares, quantos elétrons cada um pode acomodar, e alguns princípios básicos como o de exclusão de Pauli.

Passo 2

a) Qual é a diferença entre orbitais híbridos e orbitais moleculares?
Primeiro, vamos entender o que são esses orbitais:
  • Orbitais Híbridos: São combinações de orbitais atômicos dentro de um átomo. Isso acontece quando um átomo usa diferentes tipos de orbitais (como s e p) para formar novos orbitais que têm a mesma energia e estão direcionados para formar ligações específicas.
  • Orbitais Moleculares (OM): Formam-se quando orbitais atômicos de átomos diferentes se combinam para formar orbitais que pertencem à molécula inteira, não apenas a um átomo. Eles podem ser de ligação (ligantes) ou antiligantes.
Diferença Principal: Orbitais híbridos são uma mistura de orbitais dentro de um único átomo para facilitar a formação de ligações, enquanto orbitais moleculares resultam da combinação de orbitais de diferentes átomos para formar orbitais que se estendem por toda a molécula.

Passo 3

b) Quantos elétrons podem ser colocados no OM de uma molécula?
Os orbitais moleculares são como caixas onde os elétrons podem se encaixar. Cada orbital molecular pode acomodar dois elétrons com spins opostos, exatamente como os orbitais atômicos. Isso segue o princípio de exclusão de Pauli, que não permite mais de dois elétrons no mesmo orbital, e eles devem ter spins diferentes.

Passo 4

c) Orbitais moleculares antiligantes podem acomodar elétrons?
Sim, orbitais moleculares antiligantes também podem acomodar elétrons. Eles são orbitais que, diferentemente dos ligantes, não contribuem para a estabilidade da molécula e podem até desfazê-la. Mesmo assim, esses orbitais podem conter até dois elétrons, seguindo a mesma regra dos orbitais ligantes.

Passo 5

d) Se você combinar dois orbitais atômicos em dois átomos diferentes para formar um novo orbital, ele será um orbital híbrido ou molecular?
Quando você combina orbitais atômicos de dois átomos diferentes, você está formando orbitais moleculares. Isso porque os orbitais resultantes pertencem à molécula inteira e não a um único átomo. Orbitais híbridos, por outro lado, são formados pela mistura de orbitais dentro do mesmo átomo.

Passo 6

e) Se você combinar dois orbitais atômicos em um átomo para formar um novo orbital, ele será um orbital híbrido ou molecular?
Nesse caso, ao combinar orbitais atômicos dentro do mesmo átomo, você está formando orbitais híbridos. Essa mistura facilita a formação de ligações direcionais específicas, como nas moléculas de metano (CH₄) onde os orbitais híbridos sp³ são formados.

Passo 7

f) O princípio de exclusão de Pauli se aplica aos OM? Explique.
Sim, o princípio de exclusão de Pauli se aplica aos orbitais moleculares. Esse princípio afirma que nenhum orbital pode ter mais de dois elétrons e que esses elétrons devem ter spins opostos. Portanto, cada orbital molecular, seja ligante ou antiligante, pode acomodar no máximo dois elétrons com spins diferentes.

Resposta

a) Diferença entre orbitais híbridos e orbitais moleculares: Orbitais híbridos são combinações de orbitais atômicos dentro de um único átomo para facilitar a formação de ligações direcionais, enquanto orbitais moleculares resultam da combinação de orbitais de diferentes átomos, abrangendo a molécula inteira.
b) Número de elétrons no OM de uma molécula: Cada orbital molecular pode acomodar até dois elétrons com spins opostos.
c) Orbitais moleculares antiligantes podem acomodar elétrons: Sim, orbitais moleculares antiligantes podem conter até dois elétrons.
d) Combinação de orbitais atômicos de diferentes átomos resulta em: Orbitais moleculares.
e) Combinação de orbitais atômicos de um mesmo átomo resulta em: Orbitais híbridos.
f) Aplicação do princípio de exclusão de Pauli aos OM: Sim, nenhum orbital molecular pode conter mais de dois elétrons, que devem ter spins opostos.

Exercícios relacionados

a) Represente suas estruturas de Lewis das moléculas e .
b) Determine as cargas formais dos átomos em cada uma das moléculas do item (a).
c) usando a teoria da ressonância indique qual das duas moléculas do item (a) tem as menores ligações enxofre-oxigênio?
a) A energia reticular de um sólido iônico aumenta ou diminui quando a carga dos íons aumenta?
b) A energia reticular de um sólido iônico aumenta ou diminui quando o tamanho dos íons aumenta?
Um gás perfeito sofre uma compressão isotérmica que reduz de 1,80 o seu volume. A pressão final do gás é de 1,97 bar e o volume final é de . Calcule a pressão inicial do gás em (a) bar e (b) em atm.
Comparando-se a equação do gás ideal com a de Van der Waals? Gás ideal: Gás de Van der Waals:
Explique por que são introduzidas as constantes a e b e qual o significado delas?