O íon molecular do hidrogênio, , 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 em relação ao ?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão fala sobre o íon molecular do hidrogênio, . 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 e .

Passo 2

Primeiro, vamos escrever a configuração eletrônica do . 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 ( ) e um orbital sigma* ( ).

Passo 3

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

Passo 4

Agora, vamos calcular a ordem de ligação. A fórmula para a ordem de ligação é:
çãúéúé
No nosso caso, temos 1 elétron no orbital ligante e nenhum elétron nos orbitais antiligantes.

Passo 5

Aplicando os valores na fórmula:
çã
Então, a ordem de ligação do é 0,5.

Passo 6

Para comparar a força das ligações, observamos a ordem de ligação. No , que tem dois elétrons, a configuração é . Aplicando a mesma fórmula:
çã
Como 1 é maior que 0,5, a ligação no é mais forte que no .

Resposta

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

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