Quais são as configurações eletrônicas para as moléculas de CN^+, CN e CN^-? Calcule a ordem de ligação e indique as propriedades magnéticas de cada uma delas, evidenciando as moléculas que apresentam paramagnetismo.

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão juntos! 🎉 A pergunta é sobre as configurações eletrônicas das moléculas de CN^+, CN e CN^-. Além disso, precisamos calcular a ordem de ligação e descobrir quais delas são paramagnéticas. Para isso, vamos usar a teoria dos orbitais moleculares, que nos ajuda a entender como os elétrons estão distribuídos nas moléculas.

Passo 2

Primeiro, precisamos saber quantos elétrons cada molécula tem. Vamos contar os elétrons de cada átomo e considerar a carga da molécula:
  • Carbono © tem 6 elétrons.
  • Nitrogênio (N) tem 7 elétrons.
Então:
  • CN^+: 6 © + 7 (N) - 1 (carga) = 12 elétrons.
  • CN: 6 © + 7 (N) = 13 elétrons.
  • CN^-: 6 © + 7 (N) + 1 (carga) = 14 elétrons.

Passo 3

Agora, vamos distribuir esses elétrons nos orbitais moleculares. Para o íon cianeto, a ordem de ligação pode ser determinada pela diferença entre orbitais ligados e anti-ligados.
A fórmula para a ordem de ligação é:
Ordem de Ligação = (Número de elétrons em orbitais ligados) - (Número de elétrons em orbitais anti-ligados)2 çãúéúé
Considerando a estrutura de CN, podemos aplicar essa fórmula para cada carga.

Passo 4

Vamos calcular a ordem de ligação para cada molécula:
  • CN^+ (12 elétrons):
    Ordem de Ligação = 8 - 42 = 2 çã
  • CN (13 elétrons):
    Ordem de Ligação = 8 - 52 = 1.5 çã
  • CN^- (14 elétrons):
    Ordem de Ligação = 8 - 62 = 1 çã

Passo 5

Agora, vamos falar sobre as propriedades magnéticas. Se uma molécula tem elétrons desemparelhados, ela é paramagnética; se todos os elétrons estão pareados, ela é diamagnética.
  • CN^+: Todos os elétrons estão pareados → Diamagnética.
  • CN: Tem um elétron desemparelhado → Paramagnética.
  • CN^-: Todos os elétrons estão pareados → Diamagnética.

Resposta

  • Configurações eletrônicas:
    • CN^+: 12 elétrons
    • CN: 13 elétrons
    • CN^-: 14 elétrons
  • Ordem de ligação:
    • CN^+: 2
    • CN: 1.5
    • CN^-: 1
  • Propriedades magnéticas:
    • CN é paramagnética (possui elétron desemparelhado).
    • CN^+ e CN^- são diamagéticas (todos os elétrons estão pareados).

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