Usando a teoria do Orbital Molecular para as espécies
Faça a distribuição eletrônica em ordem de energia crescente;
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos quatro espécies químicas:
,
,
e
. O conteúdo que vamos usar aqui é a Teoria do Orbital Molecular. Precisamos distribuir os elétrons dessas espécies nos orbitais moleculares, organizando-os na ordem crescente de energia.
Passo 2
A Teoria do Orbital Molecular nos ajuda a entender como os elétrons se distribuem nos orbitais de uma molécula formada por dois ou mais átomos. Os orbitais moleculares são formados pela combinação dos orbitais atômicos dos átomos que formam a molécula. Existem orbitais de ligação (como o
) e orbitais antibonding (como o
). Os elétrons ocupam os orbitais de menor energia disponível primeiro.
Passo 3
Vamos começar com a espécie
. Esta molécula possui dois átomos de hidrogênio e um elétron. De acordo com a Teoria do Orbital Molecular, os orbitais disponíveis são o orbital
(de menor energia) e o orbital
(de maior energia).
Passo 4
Como
tem apenas um elétron, esse elétron ocupará o orbital
. Assim, a distribuição eletrônica para
é:
Passo 5
Agora, vamos para
. Esta espécie tem dois átomos de hidrogênio e uma carga negativa, totalizando três elétrons. Os orbitais disponíveis são novamente
e
.
Passo 6
Os dois primeiros elétrons ocuparão o orbital
, já que é o de menor energia. O terceiro elétron ocupará o orbital antibonding
. Portanto, a distribuição eletrônica para
é:
Passo 7
Agora, vamos analisar o íon cianeto
. Esta espécie tem um total de 12 elétrons (6 do carbono, 7 do nitrogênio e 1 a mais pela carga negativa). Utilizando a Teoria do Orbital Molecular, distribuímos os elétrons nos orbitais disponíveis.
Passo 8
A distribuição eletrônica para
, considerando os orbitais
,
, e seus correspondentes antibonding, será:
Passo 9
Por fim, analisamos o íon
. Esta espécie tem uma carga positiva, o que significa que tem um elétron a menos que
, totalizando 11 elétrons. Distribuímos os elétrons nos mesmos orbitais, mas retirando um do orbital de maior energia ocupado.
Passo 10
A distribuição eletrônica para
será:
Resposta
A distribuição eletrônica em ordem de energia crescente para as espécies dadas é: