Pergunta #84799

Para extrair oxigênio diagrama orbital molecular, você precisa começar dando uma olhada no que orbitais atômicos você tem por átomo de oxigênio, #"O"#.

Como você sabe, o oxigênio está localizado no período 2, grupo 16 de a tabela periódica e tem um número atômico igual a #8#. Isso significa que o configuração eletrônica de uma neutro átomo de oxigênio deve responder por #8# elétrons.

Mais especificamente, a configuração eletrônica de um átomo de oxigênio será

#"O: " 1s^2 2s^2 2p^4#

Então quantos orbitais atômicos estão ocupados em um átomo de oxigênio?

• the 1s-orbital
• the 2s-orbital
• all three of the 2p-orbitals

Agora, cada par correspondente de orbitais atômicos produzirá dois orbitais moleculares, a ligação orbital molecular, que é menor em energia quando comparado com os orbitais atômicos, e um anti-ligação orbital molecular, que é maior em energia quando comparado com os orbitais atômicos.

Como você tem um total de cinco orbitais atômicos, você pode esperar ter um total de dez orbitais moleculares para o #"O"_2# molécula.

Para simplificar, usarei um diagrama que não mostra o 1s-orbitais e seus correspondentes #sigma_(1s)# e #sigma_(1s)^"*"# orbitais moleculares (MO).

Então, aqui está como deve desenhar o diagrama

O 1s-orbitais e seus orbitais moleculares correspondentes se parecem exatamente com o 2s-orbitais, então você pode desenhá-los abaixo os orbitais 2s, se desejar.

Agora, como estamos excluindo os orbitais 1s, o número total de elétrons disponível para este diagrama será igual a #12#, #6# de cada átomo de oxigênio.

Comece a encher os orbitais moleculares processando o Princípio Aufbau, Regra de Hunde Princípio da exclusão de Pauli.

Comece pelo orbital molecular que é menor em energia, que neste diagrama é o #sigma_(2s)# MO, e faça o seu caminho.

Seu diagrama deve ficar assim

Agora, a ordem de títulos, que indica quantas ligações você pode esperar encontrar entre dois átomos, é calculada usando a fórmula

#color(blue)("B.O." = 1/2 * ("no. of bonding e"^(-) - "no. of anti-bonding e"^(-))#

O elétrons de ligação são aqueles elétrons localizados em ligação MO's. Eles são mostrados em #color(green)("green")# no diagrama acima.

Então, vamos contar esses elétrons - aqueles localizados no #sigma_(1s)# e #sigma_(1s)^"*"# Contagem de MO também!

• #2# in the #sigma_(1s)# MO
• #2# in the #sigma_(2s)# MO
• #2# in the #pi_(2px)# MO
• #2# in the #pi_(2py)# MO
• #2# in the #pi_(2pz)# MO

Isso fornece um total de #10# elétrons de ligação.

Agora concentre-se em encontrar o número de elétrons anti-ligação, que estão localizados em anti-ligação MO's. Eles são mostrados em #color(red)("red")# no diagrama acima.

• #2# in the #sigma_(1s)^"*"# MO
• #2# in the #sigma_(2s)^"*"# MO
• #1# in the #pi_(2py)^"*"# MO
• #1# in the #pi_(2pz)^"*"# MO

Isso fornece um total de #6# elétrons anti-ligação.

O ordem de títulos para a molécula de oxigênio será assim

#"B.O." = 1/2 * (10 - 6)#

#"B.O." = 1/2 * 4 = color(green)(2)#

Isso indica que os dois átomos de oxigênio estão ligados por meio de um ligação dupla, que obviamente consiste em um sigma e um ligação pi.

Finalmente, o comportamento magnético é determinado pela presença de elétrons não emparelhados.

Mais especificamente, se uma molécula tiver elétrons não emparelhados, será paramagnético, ou seja, será atraído por um campo magnético externo.

Se não elétrons não emparelhados, será diamagnético, ou seja, será repelido por um campo magnético externo.

Como você pode ver, a molécula de oxigênio tem dois elétrons não emparelhados em dois MO "anti-bonding", #pi_(2py)^"*"# e #pi_(2pz)^"*"#.

Isso significa que a molécula de oxigênio será paramagnético.

Aqui está um vídeo muito legal mostrando o caráter paramagnético do oxigênio