Usando a Teoria do Orbital Molecular (TOM), explique por que as seguintes moléculas:
, e
, não existem na natureza.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício sobre por que as moléculas
,
e
não existem na natureza usando a Teoria do Orbital Molecular (TOM). A gente vai precisar entender como os orbitais moleculares se formam, calcular a ordem de ligação e ver se essas moléculas são estáveis ou não.
Passo 2
Primeiro, vamos revisar rapidinho o que é a Teoria do Orbital Molecular (TOM). Basicamente, essa teoria explica como os átomos se combinam para formar moléculas ao combinar seus orbitais atômicos para formar novos orbitais chamados orbitais moleculares. Esses orbitais podem ser de ligação (mais estáveis) ou anti-ligação (menos estáveis).
Passo 3
Agora, precisamos entender a ordem de ligação, que nos ajuda a saber se uma molécula é estável. A ordem de ligação é calculada pela diferença entre o número de elétrons nos orbitais de ligação e nos orbitais anti-ligação, dividida por dois. A fórmula é:
Se a ordem de ligação for positiva, a molécula é estável. Se for zero ou negativa, ela não é estável e, por isso, não existe na natureza.
Passo 4
Vamos aplicar isso nas moléculas
,
e
. Primeiro, precisamos saber quantos elétrons cada uma delas tem:
-
: Cada hélio tem 2 elétrons, então no total são 4 elétrons. -
: Cada berílio tem 4 elétrons, então no total são 8 elétrons. -
: Cada néon tem 10 elétrons, então no total são 20 elétrons.
Passo 5
Agora, vamos construir os diagramas de orbitais moleculares para cada uma dessas moléculas e distribuir os elétrons nos orbitais de ligação e anti-ligação.
Para
:
- Orbitais de Ligação:
- Orbitais Anti-ligação:
Total de elétrons: 4
- 2 elétrons na
- 2 elétrons na
Ordem de ligação:
Como a ordem de ligação é 0,
não é estável.
Para
:
- Orbitais de Ligação:
- Orbitais Anti-ligação:
,
Total de elétrons: 8
- 2 elétrons na
- 2 elétrons na
- 2 elétrons na
- 2 elétrons na
Ordem de ligação:
Novamente, a ordem de ligação é 0, então
também não é estável.
Para
:
- Orbitais de Ligação:
, , - Orbitais Anti-ligação:
, ,
Total de elétrons: 20
- 2 elétrons na
- 2 elétrons na
- 2 elétrons na
- 2 elétrons na
- 6 elétrons na
- 6 elétrons na
Ordem de ligação:
Mais uma vez, a ordem de ligação é 0, indicando que
não é estável.
Resposta
Por meio da Teoria do Orbital Molecular, verificamos que as moléculas
,
e
têm ordem de ligação igual a zero. Isso significa que elas não são estáveis e, portanto, não existem na natureza.
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Prove que
é LI
é LI.
Explique qual e a diferença entre a Teoria da Ligação de Valência (TLV), e a Teoria do Orbital Molecular (TOM).
A sequência (
) é LD. Verifique se são verdadeiras ou falsas as seguintes afirmações (justifique sua resposta):
(a) Necessariamente, um dos vetores é nulo.
(b) Se , então
.
(a) Necessariamente, um dos vetores é nulo.
(b) Se
Sabemos que a diferença de eletronegatividade entre dois átomos é uma medida da polaridade de ligação. Diferença próxima a zero resulta em ligações covalentes apolares. Diferença próxima a dois resulta em ligações covalentes polares. Diferença próxima a três resulta em ligações iônicas. Usando este resultado, determine o tipo de ligação nas seguintes moléculas: a)
b)
c)
d)
. Dados de eletronegatividade: