A Teoria do Orbital Molecular permite prever a existência de uma espécie e até mesmo de algumas de suas propriedades.
e
são espécies conhecidas e cujas existências são previstas pela Teoria do Orbital Molecular. Como base nesta teoria, é correto afirmar que:
(a) A ordem de ligação da molécula de
é menor que a da espécie
.
(b) A estabilidade da espécie
é menor que a da molécula de
.
© O comprimento de ligação da espécie
é menor que o da molécula de
.
(d) A energia de ligação da molécula de
é menor que a da espécie
.
(e) A energia necessária para a remoção de um elétron na espécie
é maior que a da molécula de
.
(a) A ordem de ligação da molécula de
(b) A estabilidade da espécie
© O comprimento de ligação da espécie
(d) A energia de ligação da molécula de
(e) A energia necessária para a remoção de um elétron na espécie
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão fala sobre a Teoria do Orbital Molecular e quer comparamos duas espécies:
e
. Para resolver isso, vamos precisar entender como os orbitais moleculares funcionam, calcular a ordem de ligação e analisar propriedades como estabilidade e energia de ligação.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é a ordem de ligação. Na Teoria do Orbital Molecular, a ordem de ligação é dada pela diferença entre o número de elétrons em orbitais ligantes e antiligantes, dividida por dois. Isso nos ajuda a saber se a molécula é estável ou não.
A fórmula é:
Passo 3
Vamos aplicar isso para
. Cada átomo de hidrogênio tem 1 elétron, totalizando 2 elétrons na molécula. Esses elétrons ocupam o orbital ligante
.
Então:
Passo 4
Agora, para
. Cada átomo de hélio tem 2 elétrons, mas como é um cátion positivo, perdemos 1 elétron, totalizando 3 elétrons na molécula. Esses elétrons se distribuem da seguinte forma: 2 no orbital ligante
e 1 no orbital antiligante
.
Calculando a ordem de ligação:
Passo 5
Comparando as ordens de ligação:
-
tem ordem de ligação 1 -
tem ordem de ligação 0,5
Isso significa que a ligação em
é mais forte que em
.
Passo 6
Agora, analisando as opções:
(a) Diz que a ordem de ligação de
é menor que a de
. Mas vimos que é o contrário.
(b) Afirma que a estabilidade de
é menor que a de
. Como
tem uma ordem de ligação maior, ela é mais estável.
© Fala sobre o comprimento de ligação. Geralmente, ligações mais fortes têm comprimentos menores, então
teria um comprimento de ligação menor, o que contraria a afirmação.
(d) Diz que a energia de ligação de
é menor que a de
. Na verdade,
tem uma energia de ligação maior.
(e) Fala sobre a energia necessária para remover um elétron. Isso está relacionado à afinidade eletrônica e ionização, mas não é diretamente abordado pela ordem de ligação.
Resposta
(b) A estabilidade da espécie
é menor que a da molécula de
.
Exercícios relacionados
Ordene em tamanho crescente, as seguintes espécies, em relação ao comprimento da ligação C-O:
e
.
O composto com fórmula
possui três isômeros cujos arranjos atômicos são: ONCN, ONNC e NOCN. Apresente as estruturas de Lewis para os três isômeros, indicando qual deles é o mais estável. Justifique.
Utilizando a teoria do orbital molecular, indique qual substância entre cada um dos seguintes pares apresenta maior afinidade para ganhar um elétron. Justifique sua resposta.
a) CN ou NO.
b) ou
.
a) CN ou NO.
b)
O óxido de dinitrogênio,
, tem três estruturas possíveis. Desenhe as três estruturas e calcule a carga formal de cada átomo. Com base nas cargas formais e eletronegatividade, diga qual a estrutura de ressonância mais favorável.