A maior rede de estudos do Brasil

Alguém sabe explicar a inversão dos orbitais no O2 e F2?

há uma inversão dos orbitais 1π e 2σ, que não há no C2 ou B2 por exemplo.


2 resposta(s)

User badge image

Éverton Batista dos Santos Toffanetto

Há mais de um mês

https://www.google.com.br/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0CCAQFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww2.ufpa.br%2Fquimdist%2Fdisciplinas%2Fquimica_inorganica_teorica%2Fteoria_orbital_molecular.pdf&ei=b-n3U8frIMTdoASipYKwBQ&usg=AFQjCNEACQsTATTEqjJaEgs8aRdcaR6p6A&bvm=bv.73612305,d.cWc

https://www.google.com.br/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0CCAQFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww2.ufpa.br%2Fquimdist%2Fdisciplinas%2Fquimica_inorganica_teorica%2Fteoria_orbital_molecular.pdf&ei=b-n3U8frIMTdoASipYKwBQ&usg=AFQjCNEACQsTATTEqjJaEgs8aRdcaR6p6A&bvm=bv.73612305,d.cWc

User badge image

Especialistas PD

Há mais de um mês

Embora possamos escrever estruturas de Lewis convenientes para o O2 e F2, o mesmo não pode ser dito para B2 e C2, que não respeitam a estrutura do octeto.

B2 u1 πu1 (2p)]: B2 só existe na forma gasosa e é paramagnético. Explica-se pelos dois elétrons de maior energia estarem em dois orbitais π separados. A teoria de Lewis não consegue explicar este fenômeno. B2 é um bom exemplo da mistura dos orbitais s e p. Sem mistura, o orbital σ(2p) deveria ter energia menor do que o π(2p) e a molécula seria diamagnética. Entretanto a mistura do orbital σ(2s) com π(2p) abaixa a energia do orbital σ(2s) e eleva a energia do σ(2p) acima dos orbitais π. Por isso, os últimos dois elétrons ficam desemparelhados em orbitais π degenerados (de mesma energia).

C2uπu2 (2p)]: Dveríamos esperar elétrons emparelhados, mas com os dois orbitais moleculares tendo simetria π. Isto é incomum pois seriam duas ligações π e nenhuma σ. As energias de dissociação para B2 e C2 indica que temos uma ligação simples, dupla e tripla respectivamente. Embora o C2 não seja comum, o íon C2-2 é bem conhecido.

O2g2πu2πu2πg*1πg*1(2p)]: O fato do O2 ser paramagnético não é explicado na teoria de Lewis, mas isso fica evidente na TOM.

F2g2πu2πu2πg*2πg*2(2p)]: Teoria e experimento concordam que F2 é diamagnético com uma ligação F-F simples. A ordem de ligação total para O2 e F2 não depende de levarmos ou não a mistura de orbitais em consideração. Uma troca entre σg(2p) e πu(2p) pode ocorrer porque esses orbitais moleculares estão tão próximos que pequenas variações em qualquer um deles pode levar a uma inversão. A separação entre dois orbitais atômicos 2s e 2p aumenta nos átomos com o aumento da carga nuclear, no caso do flúor, já é suficiente para diminuir a interação s-p e restaurar a ordem "normal" esperada para os orbitais.

Essa pergunta já foi respondida por um dos nossos estudantes