Le monoxyde d'azote, un radical

1. $5+6=11$ électrons de valence. Dans l'ordre ${\sigma }_s<{\sigma }_s^{\ast }<{\sigma }_z<\pi <{\pi }^{\ast }<{\sigma }_z^{\ast }$ : ${\sigma }_s^2{\sigma }_s^{\ast 2}{\sigma }_z^2{\pi }_x^2{\pi }_y^2{\pi }^{\ast 1}$. Électrons liants : $2+2+4=8$ ; antiliants : $2+1=3$ ; $i=\frac{8-3}{2}=2,5$.

2. Le onzième électron est seul dans une OM ${\pi }^{\ast }$ : c'est la SOMO, antiliante. Comme les OA $2p$ de l'azote sont plus hautes que celles de l'oxygène, l'antiliante est développée à prépondérance sur l'azote. Un électron non apparié : $\mathrm{NO}$ est paramagnétique (c'est un radical). Le gros coefficient sur l'azote explique que $\mathrm{NO}$ réagisse par l'azote, par exemple en se dimérisant en $\mathrm{ON}-\mathrm{NO}$ ou en se liant aux métaux par N.

3. $\mathrm{NO}{}^{+}$ ($10$ électrons) : la SOMO antiliante est vidée, $i=\frac{8-2}{2}=3$, tous les électrons appariés : diamagnétique (isoélectronique de $\mathrm{N}{}_2$ et de $\mathrm{CO}$). $\mathrm{NO}{}^{-}$ ($12$ électrons) : ${\pi }^{\ast 2}$ ; $i=\frac{8-4}{2}=2$ ; les deux électrons ${\pi }^{\ast }$ occupent les deux OM dégénérées à spins parallèles (Hund) : deux électrons non appariés, paramagnétique (isoélectronique de $\mathrm{O}{}_2$).

4. En arrachant l'électron de la SOMO antiliante, on renforce la liaison : l'indice passe de $2,5$ à $3$, et la liaison raccourcit de $115pm$ à $106pm$. Un indice plus élevé correspond à une liaison plus courte.

5. Dans $\mathrm{N}{}_2$, l'électron arraché vient d'une OM liante, basse en énergie ($15.58eV$). Dans $\mathrm{NO}$, il vient de la SOMO ${\pi }^{\ast }$, antiliante, donc située au-dessus des OA $2p$ dont elle provient : il est beaucoup moins lié, d'où une énergie d'ionisation bien plus faible ($9.26eV$), inférieure même à celle des atomes $\mathrm{N}$ ($14.53eV$) et $\mathrm{O}$ ($13.62eV$).