Alternativa correta: D - 1 ligação σ, 2 ligações π e 2 planos nodais

O tema central desta questão é a estrutura eletrônica da molécula de monóxido de carbono (CO) e a compreensão das ligações covalentes que a formam. Para resolver esta questão, é necessário ter um conhecimento sólido sobre a teoria das ligações químicas, especialmente sobre ligações σ (sigma) e π (pi), e conceitos de orbitais moleculares.

No contexto da química orgânica, as ligações covalentes são classificadas principalmente em dois tipos: ligações σ e ligações π. As ligações σ são formadas pelo compartilhamento de elétrons entre átomos em orbitais que se sobrepõem frontalmente, enquanto as ligações π resultam da sobreposição lateral de orbitais atômicos.

Na molécula de CO, há uma ligação tripla entre o carbono (C) e o oxigênio (O). Esta ligação tripla é composta por uma ligação σ e duas ligações π. Isso ocorre porque, tipicamente, uma ligação tripla é formada por uma ligação σ e duas π, que proporcionam a robustez necessária para manter os átomos unidos.

Os planos nodais são regiões de um orbital onde a probabilidade de encontrar um elétron é zero. Na molécula de CO, cada ligação π tem um plano nodal, totalizando dois planos nodais.

Vamos analisar as alternativas:

• A - 3 ligações π e nenhum plano nodal: Isso não está correto porque uma ligação tripla é composta por uma ligação σ e duas π, não três π.
• B - 2 ligações σ, 1 ligação π e nenhum plano nodal: Errado, pois não faz sentido ter duas σ em uma ligação tripla, além de subestimar o número de ligações π.
• C - 2 ligações σ, 2 ligações π e 4 planos nodais: Incorreto, pois novamente se cita duas ligações σ, o que não é possível em uma única ligação tripla, e o número de planos nodais está incorreto.
• D - 1 ligação σ, 2 ligações π e 2 planos nodais: Correta, pois corresponde à estrutura de uma ligação tripla em CO.

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uma ligação sigma e duas ligações pi (a dativa, não
sendo a única ligação entre os átomos é considerada pi).