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Questão 38 do IME 2019

Prova objetiva · Química · Química: Ligação covalente e estruturas de Lewis

Assinale a alternativa VERDADEIRA:

  1. A
    A energia de ligação na molécula de \ce{NO} é maior que no íon \ce{NO+}.
  2. B
    A energia de ligação na molécula de \ce{CO} é maior que no íon \ce{CO+}.
  3. C
    A molécula de \ce{O2} tem maior energia de ligação que os íons \ce{O2+} e \ce{O2-}.
  4. D
    A ligação dupla \ce{C=C} tem o dobro da energia da ligação simples \ce{C-C}.
  5. E
    O íon \ce{NO-} é mais estável que o íon \ce{NO+}.
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Resolução comentada

Use a teoria do orbital molecular: a energia de ligação cresce com a ordem de ligação, OL=\frac{e^-_{lig}-e^-_{antilig}}{2}.

  1. NO (11 e⁻ de valência): OL=2{,}5. O elétron extra fica no orbital \pi^* antiligante. Ao formar \ce{NO+} ele é retirado, e OL=3. Então \ce{NO+} tem ligação mais forte que NO, e (A) é falsa.

  2. CO (10 e⁻ de valência): OL=3. Em \ce{CO+} (9 e⁻), o elétron sai do orbital \sigma (HOMO), que é ligante, e OL=2{,}5. Logo CO tem energia de ligação maior que \ce{CO+}, e (B) é verdadeira.

  3. O₂: OL=2. O \ce{O2+} tem OL=2{,}5 e o \ce{O2-} tem OL=1{,}5. O \ce{O2+} tem ligação mais forte que O₂, e (C) é falsa.

  4. A ligação dupla C=C (≈ 614 kJ/mol) não tem o dobro da energia da simples C–C (≈ 348 kJ/mol), pois a ligação \pi é mais fraca que a \sigma. (D) é falsa.

  5. \ce{NO-} (12 e⁻) tem OL=2, com dois elétrons em \pi^*. O \ce{NO+} tem OL=3 e é mais estável. (E) é falsa.

Alternativa B.

Pegadinha: A alternativa A engana quem pensa que remover um elétron sempre enfraquece a ligação; em NO ele sai de um orbital antiligante e a ligação se fortalece.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • ARetirar o elétron antiligante de NO aumenta a ordem de ligação de 2,5 para 3, então NO⁺ tem ligação mais forte.
  • CO₂⁺ tem ordem de ligação 2,5, maior que a do O₂ (2), então O₂ não é o de maior energia.
  • DA ligação π é mais fraca que a σ, então a dupla não vale o dobro da simples.
  • ENO⁻ tem ordem de ligação 2 e NO⁺ tem 3, então NO⁺ é mais estável.

Assunto: Ligação covalente e estruturas de Lewis.

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Fonte: IME 2019 · Prova objetiva. Prova oficial ↗