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:
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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