Pergunta #253e2

Responda:

$F_2$ : $sigma_(1s)^2 sigma_(1s)^(**2) sigma_(2s)^2 sigma_(2s)^(**2) sigma_(px)^2 pi_(py)^2 pi_(pz)^2 pi_(py)^(**2) pi_(pz)^(**2)$

$F_2^-$ : $sigma_(1s)^2 sigma_(1s)^(**2) sigma_(2s)^2 sigma_(2s)^(**2) sigma_(px)^2 pi_(py)^2 pi_(pz)^2 pi_(py)^(**2) pi_(pz)^(**1)$

$F_2^-$ : $sigma_(1s)^2 sigma_(1s)^(**2) sigma_(2s)^2 sigma_(2s)^(**2) sigma_(px)^2 pi_(py)^2 pi_(pz)^2 pi_(py)^(**2) pi_(pz)^(**2) sigma_(px)^(**1)$

Desde $F_2^+$ tem o maior BO, ele terá a ligação mais forte.F2- tem a ligação mais forte.

Explicação:

Flúor ( $F_2$ ) é uma molécula diatômica homonuclear que possui elétrons 18 (9 de cada $F$ átomo) - dos quais 14 são elétrons de valência (7 de cada $F$ átomo)..

Teoria Orbital Molecular prevê a distribuição de elétrons em uma molécula.

Agora, o diagrama orbital molecular (MO) para $F_2$ é esta:

$F_2$ está completo configuração eletrônica no que diz respeito à sua orbitais de ligação e anti-ligação é:

$F_2$ : $sigma_(1s)^2 sigma_(1s)^(**2) sigma_(2s)^2 sigma_(2s)^(**2) sigma_(px)^2 pi_(py)^2 pi_(pz)^2 pi_(py)^(**2) pi_(pz)^(**2)$

A ordem das obrigações é definida como a diferença entre o número de ligação elétrons divididos por 2 e o número de elétrons antibonding dividido por 2; nós podemos ver isso $F_2$ tem 10 elétrons em seus orbitais de ligação (2 em $sigma_(1s)$ , Em 2 $sigma_(2s)$ , Em 2 $sigma_(px)$ , Em 2 $pi_(py)$ e 2 em $pi_(pz)$ ) e 8 elétrons em seus orbitais antibonding (2 em $sigma_(1s)^(star)$ , Em 2 $sigma_(2s)^(star)$ , Em 2 $pi_(py)^(star)$ e 2 em $pi_(pz)^(star)$ ), portanto, a ordem dos títulos é

$BO_(F_2) = 1/2 * 10 - 1/2 * 8 = 1$

Para se qualificar para o $F_2^+$ , o número de elétrons é $18 - 1 =17$ , que determinará sua configuração eletrônica como

$F_2^-$ : $sigma_(1s)^2 sigma_(1s)^(**2) sigma_(2s)^2 sigma_(2s)^(**2) sigma_(px)^2 pi_(py)^2 pi_(pz)^2 pi_(py)^(**2) pi_(pz)^(**1)$

Um elétron agora não está emparelhado $pi_(pz)^(star)$ orbital anti-ligação. o $F_2^+$ molécula terá agora 3 mais elétrons em seus orbitais de ligação, o que determinará a ordem da ligação a ser

$BO_(F_2^+) = 1/2 * 10 - 1/2 * 7 = 3/2$

Para se qualificar para o $F_2^-$ , o número de elétrons será $18 +1 = 19$ , e sua configuração eletrônica será

$F_2^-$ : $sigma_(1s)^2 sigma_(1s)^(**2) sigma_(2s)^2 sigma_(2s)^(**2) sigma_(px)^2 pi_(py)^2 pi_(pz)^2 pi_(py)^(**2) pi_(pz)^(**2) sigma_(px)^(**1)$

Um elétron agora não está emparelhado no anteriormente desocupado $sigma_(px)^(star)$ - agora haverá elétrons 10 em seus orbitais de ligação e elétrons 9 em seus orbitais de ligação

$BO_(F_2^-) = 1/2 * 10 - 1/2 * 9 = 1/2$

Desde $F_2^+$ tem o maior BO, será necessário mais energia para dissociar do que $F_2$ (BO = 1) e $F_2^-$ (BO = 0.5), portanto, ele terá o vínculo mais forte.