A reação de sódio com oxigênio gera, dentre outros produtos, o , onde o ânion é o peróxido: . Escreva a configuração eletrônica deste íon em termos de orbital molecular e compare com a configuração do de acordo com os seguintes aspectos: comprimento da ligação .

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A parada aqui envolve a configuração eletrônica do íon peróxido ( ) usando orbitais moleculares e comparar com a configuração do oxigênio molecular ( ). Vamos focar especialmente no comprimento da ligação entre os átomos de oxigênio.

Passo 2

Primeiro, precisamos entender o que é configuração eletrônica em orbitais moleculares. Basicamente, é uma forma de representar como os elétrons estão distribuídos nos orbitais que abrangem toda a molécula, em vez de orbitais atômicos individuais.

Passo 3

Vamos começar com a molécula de oxigênio ( ). Cada átomo de oxigênio tem 8 elétrons, então tem um total de 16 elétrons. A configuração eletrônica molecular para é:

Passo 4

Agora, vamos adicionar os elétrons extras para formar o íon peróxido ( ). Esse íon tem dois elétrons a mais, totalizando 18 elétrons. Esses elétrons adicionais preencherão os orbitais antibonding :

Passo 5

Agora que temos as configurações eletrônicas para e , vamos calcular a ordem de ligação para cada uma. A ordem de ligação é dada por:
çãúéúé
Para :
  • Elétrons ligantes: 10
  • Elétrons antibonding: 6
  • Ordem de ligação:
Para :
  • Elétrons ligantes: 10
  • Elétrons antibonding: 8
  • Ordem de ligação:

Passo 6

A ordem de ligação está relacionada ao comprimento da ligação: quanto maior a ordem de ligação, mais forte e mais curta é a ligação. Pelo cálculo acima, tem uma ordem de ligação maior (2) comparada a (1). Isso significa que a ligação O-O em é mais longa que em .

Resposta

A configuração eletrônica do íon peróxido ( ) em termos de orbitais moleculares é:
Comparando com a configuração do , observamos que a ligação O-O no é mais longa do que no devido à menor ordem de ligação.

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