Qual é a ordem de ligação para as seguintes moléculas H2, N2, He2 eHe2 ^+? Discuta os resultados obtidos.

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão sobre ordem de ligação das moléculas H2, N2, He2 e He2^+. A ordem de ligação nos ajuda a entender a estabilidade e a força das ligações químicas entre os átomos nas moléculas. Para isso, vamos usar a teoria dos orbitais moleculares, que explica como os elétrons estão distribuídos nas moléculas.

Passo 2

Primeiro, precisamos entender que a ordem de ligação é calculada pela fórmula:
Ordem de Ligação = (número de elétrons em orbitais ligantes) - (número de elétrons em orbitais antiligantes)2 çãúéúé
Essa fórmula nos dá uma ideia de quão forte é a ligação: quanto maior a ordem de ligação, mais forte e mais estável é a molécula.

Passo 3

Vamos começar com a molécula H2 (hidrogênio diatômico):
  • Cada átomo de hidrogênio tem 1 elétron, totalizando 2 elétrons.
  • Na H2, esses elétrons ocupam um orbital ligante.
  • Não há elétrons em orbitais antiligantes.
Aplicando a fórmula:
Ordem de Ligação = 2 - 02 = 1 çã

Passo 4

Agora, a molécula N2 (nitrogênio diatômico):
  • Cada átomo de nitrogênio tem 5 elétrons, totalizando 10 elétrons.
  • Distribuímos esses elétrons nos orbitais moleculares. Na N2, 8 elétrons ocupam orbitais ligantes e 2 elétrons ocupam orbitais antiligantes.
Aplicando a fórmula:
Ordem de Ligação = 8 - 22 = 3 çã

Passo 5

Vamos olhar para He2 (hélio diatômico):
  • Cada átomo de hélio tem 2 elétrons, totalizando 4 elétrons.
  • Na He2, 2 elétrons estão em orbitais ligantes e 2 elétrons estão em orbitais antiligantes.
Aplicando a fórmula:
Ordem de Ligação = 2 - 22 = 0 çã
Isso indica que não há ligação estável entre os dois átomos de hélio na molécula He2.

Passo 6

Por fim, a molécula He2^+ (íon diatômico de hélio):
  • O íon He2^+ tem um elétron a menos, totalizando 3 elétrons.
  • Na He2^+, 2 elétrons estão em orbitais ligantes e 1 elétron está em orbitais antiligantes.
Aplicando a fórmula:
Ordem de Ligação = 2 - 12 = 0.5 çã

Resposta

A ordem de ligação para as moléculas analisadas é:
  • H2: 1
  • N2: 3
  • He2: 0
  • He2^+: 0,5
Isso significa que H2 tem uma ligação simples, N2 tem uma ligação tripla muito forte, He2 não forma uma ligação estável e He2^+ possui uma ligação fraca.

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