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) O2^2+ ou N2 ^2+.

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Precisamos usar a teoria do orbital molecular para determinar qual substância de cada par tem maior afinidade para ganhar um elétron. A afinidade eletrônica é a tendência de uma molécula a aceitar um elétron adicional. Para resolver isso, vamos analisar a estrutura eletrônica de cada molécula usando a teoria do orbital molecular.

Passo 2

a) CN ou NO
Vamos começar comparando o CN (cianeto) e o NO (óxido de nitrogênio).
  1. Estrutura Elettrônica:
    • CN tem 13 elétrons (C: 6, N: 7).
    • NO tem 15 elétrons (N: 7, O: 8).
  2. Distribuição de Elétrons nos Orbitais Moleculares:
    • Na teoria do orbital molecular, os elétrons ocupam orbitais que são formados pela combinação dos orbitais atômicos dos átomos que formam a molécula.
  3. Afinidade Eletrônica:
    • Moléculas com orbitais disponíveis de alta energia podem aceitar elétrons mais facilmente.
    • NO, tendo mais elétrons, geralmente tem orbitais mais estabilizados, tornando menos propenso a aceitar um elétron em comparação ao CN.

Passo 3

Assim, entre CN e NO, o CN apresenta maior afinidade para ganhar um elétron devido à sua estrutura eletrônica que permite a acomodação de um elétron adicional de forma mais estável.

Passo 4

b) O₂²⁺ ou N₂²⁺
Agora, vamos comparar O₂²⁺ (íon peróxido) e N₂²⁺ (íon diazônio).
  1. Estrutura Elettrônica:
    • O₂²⁺ tem 16 elétrons (cada O: 8, mas com carga +2).
    • N₂²⁺ tem 14 elétrons (cada N: 7, com carga +2).
  2. Distribuição de Elétrons nos Orbitais Moleculares:
    • O número de elétrons afeta a ocupação dos orbitais antibonding e bondings.
    • Menos elétrons em O₂²⁺ significa menos elétrons ocupando os orbitais antibonding, tornando-o mais estável.
  3. Afinidade Eletrônica:
    • O₂²⁺, com orbitais antibonding menos ocupados, pode aceitar um elétron mais facilmente do que N₂²⁺.

Passo 5

Portanto, entre O₂²⁺ e N₂²⁺, o O₂²⁺ tem maior afinidade para ganhar um elétron devido à sua configuração eletrônica mais favorável para a adição de um elétron extra.

Resposta

a) CN apresenta maior afinidade para ganhar um elétron.
b) O₂²⁺ apresenta maior afinidade para ganhar um elétron.

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