O íon molecular do hidrogênio, H2 ^+, pode ser espectroscopicamente detectado. Escreva a configuração eletrônica do íon em termos de orbitais moleculares. Qual é a ordem de ligação do íon? A ligação hidrogênio-hidrogênio é mais forte ou mais fraca no H2 ^+em relação ao H2 ?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão fala sobre o íon molecular do hidrogênio, H2^+. A gente vai precisar entender como os elétrons se organizam nos orbitais moleculares e calcular a ordem de ligação desse íon. Além disso, vamos comparar a força da ligação entre H2^+ e H2.

Passo 2

Primeiro, vamos escrever a configuração eletrônica do H2^+. Esse íon tem dois átomos de hidrogênio e um elétron a menos, totalizando um elétron no sistema. Nos orbitais moleculares, os átomos de hidrogênio combinam seus orbitais atômicos para formar orbitais moleculares: um orbital sigma ( sigma) e um orbital sigma* ( sigma^*).

Passo 3

Para o H2^+, com um elétron, esse elétron vai preencher o orbital molecular de menor energia, que é o sigma. Então, a configuração eletrônica fica:
sigma^1
Isso significa que temos um elétron no orbital sigma.

Passo 4

Agora, vamos calcular a ordem de ligação. A fórmula para a ordem de ligação é:
Ordem de ligação = Número de elétrons em orbitais ligantes - Número de elétrons em orbitais antiligantes2 çãúéúé
No nosso caso, temos 1 elétron no orbital ligante sigma e nenhum elétron nos orbitais antiligantes.

Passo 5

Aplicando os valores na fórmula:
Ordem de ligação = 1 - 02 = 0,5 çã
Então, a ordem de ligação do H2^+ é 0,5.

Passo 6

Para comparar a força das ligações, observamos a ordem de ligação. No H2, que tem dois elétrons, a configuração é sigma^2. Aplicando a mesma fórmula:
Ordem de ligação do H2 = 2 - 02 = 1 çã
Como 1 é maior que 0,5, a ligação no H2 é mais forte que no H2^+.

Resposta

A configuração eletrônica do H2^+ é sigma^1. A ordem de ligação do íon é 0,5. A ligação hidrogênio-hidrogênio no H2^+ é mais fraca em relação ao H2.

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