O que leva uma molécula apresentar propriedades de paramagnetismo e diamagnetismo? Determine se as moléculas abaixo apresentam paramagnetismo ou diamagnetismo.
a. O2
b. O2 ^+
c. O2 ^2-
d. P2
e. Si2
f. S2^-
g. S2

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão sobre o que faz uma molécula ser paramagnética ou diamagnética. Basicamente, estamos falando sobre como os elétrons estão distribuídos nas moléculas e se eles têm ou não elétrons desemparelhados. Para isso, vamos precisar entender um pouquinho sobre teoria de orbitais moleculares e a regra de Hund, que nos ajuda a determinar como os elétrons ocupam os orbitais. Vamos analisar cada uma das moléculas listadas para ver se elas têm elétrons desemparelhados (o que as torna paramagnéticas) ou não (o que as torna diamagnéticas).

Passo 2

Primeiro, vamos recapitular rapidamente o que são moléculas paramagnéticas e diamagnéticas:
  • Paramagnéticas: Têm elétrons desemparelhados. Isso faz com que a molécula seja atraída por campos magnéticos.
  • Diamagnéticas: Todos os elétrons estão pareados. Essas moléculas não são atraídas por campos magnéticos e, na verdade, podem ser levemente repelidas.
Para determinar isso, precisamos olhar para a configuração eletrônica de cada molécula e ver se há elétrons desapareados.

Passo 3

Vamos começar com a molécula de oxigênio, O2:
O oxigênio molecular tem um total de 16 elétrons (8 de cada átomo de oxigênio). Usando a teoria de orbitais moleculares, sabemos que a configuração eletrônica do O2 tem dois elétrons desemparelhados. Isso faz com que o O2 seja paramagnético.

Passo 4

Agora, vamos analisar o íon O2^+:
Ao remover um elétron do O2, estamos tirando um dos elétrons desemparelhados. Assim, o O2^+ fica com apenas um elétron desemparelhado. Portanto, o O2^+ também é paramagnético.

Passo 5

Seguimos para o íon O2^2-:
Ao adicionar um elétron ao O2, os dois elétrons desemparelhados se emparelham. Assim, o O2^2- não tem elétrons desemparelhados, tornando-o diamagético.

Passo 6

Vamos analisar a molécula de dissulfeto de fósforo, P2:
A molécula de P2 tem 20 elétrons no total. A configuração eletrônica resulta em todos os elétrons estando pareados. Portanto, a P2 é diamagética.

Passo 7

Agora, consideremos a molécula de dissili de silício, Si2:
A molécula de Si2 possui 18 elétrons no total. Com base na configuração eletrônica, todos os elétrons estão pareados nessa molécula. Assim, a Si2 é diamagética.

Passo 8

Vamos para o íon S2^-:
A molécula de S2 tem 32 elétrons. Ao adicionar um elétron, temos 33 elétrons no total. Isso resulta em um elétron desemparelhado, tornando o S2^- paramagnético.

Passo 9

Finalmente, analisamos a molécula de dissulfeto de enxofre, S2:
A molécula de S2 tem 32 elétrons, todos emparelhados na configuração eletrônica. Portanto, a S2 é diamagética.

Resposta

a. O2 – Paramagnética
b. O2^+ – Paramagnética
c. O2^2- – Diamagnética
d. P2 – Diamagnética
e. Si2 – Diamagnética
f. S2^- – Paramagnética
g. S2 – Diamagnética

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