Dcimo octava sesin
Teora del Orbital Molecular
Orbitales Moleculares
Si hay orbitales en los tomos, por
qu no ha de haber orbitales en las
molculas?
Para que haya orbitales en las
molculas es necesario construir
funciones de onda monoelectrnicas
para las molculas.
Orbitales Moleculares (2)
Los orbitales moleculares se construyen mediante una combinacin lineal de orbitales atmicos (Mtodo LCAO).
Todos los orbitales atmicos contribuyen al orbital molecular.
Todos los tomos de la molcula contribuyen con sus orbitales.
...ccNOM tomoBBtomoAA
Molculas diatmicas
homonucleares
Diatmicas homonucleares
La combinacin de orbitales 1s da dos
mnimos en la energa:
Un orbital 1s de enlace (menor energa
que los 1s separados)
Un orbital 1s* de antienlace (menor
energa que los 1s separados)
Diagrama de correlacin de OM
Diatmicas homo nucleares (2)
La combinacin de orbitales 2s da dos
mnimos en la energa:
Un orbital 2s de enlace.
Un orbital 2s de antienlace.
Diagrama de correlacin de OM
E
Diatmicas homo nucleares (3)
La combinacin de orbitales 2p da:
Un orbital 2p de enlace.
Un orbital 2p de antienlace.
Dos orbitales 2p de enlace (x, y).
Dos orbitales 2p de antienlace (x
,
y)
Diagrama de correlacin de OM
E
1s 1s 2s 2s
2p 2px = 2py 2px = 2py
2p
Excepto para B, C y N:
1s 1s 2s 2s
2px = 2py 2p 2px = 2py
2p
B, C y N
H2
Configuracin electrnica
(1s)2
H2
Configuracin electrnica
(1s)2
Orden de enlace
Orden de enlace (o de unin) =
(nmero de electrones en orbital de
enlace - nmero de electrones en
orbital de antienlace) / 2
H2
OE = (2-0)/2 = 1
H H
M = 2S + 1 = 2(0) + 1 = 1 Singulete
Propiedades magnticas
Si la molcula tiene electrones
desapareados paramagntica.
Si la molcula no tiene electrones
desapareados diamagntica.
H2 es diamagntica.
H2+?
H2+
Configuracin electrnica?
(1s)1
Orden de enlace?
OE = (1-0)/2 =
H2+
Propiedades magnticas?
Paramagntica
Multiplicidad?
M = 2S + 1 = 2() + 1 = 2 Doblete
He2
Orden de enlace?
OE = (2-2)/2 = 0
He2 No existe
He2+
Configuracin electrnica?
(1s)2 (1s*)
1
Orden de enlace?
OE = (2-1)/2 =
He2+
Propiedades magnticas?
Paramagntica
Multiplicidad?
M = 2() + 1 = 2 Doblete
Li2
Configuracin electrnica
(1s)2 (1s*)
2 (2s)2
Li2
Orden de enlace: OE = (4-2)/2 = 1
Multiplicidad: 1 singulete
Diamagntica
Be2
Orden de enlace: OE = (4-4)/2 = 0
Be2 No existe
CLOA p: general
B2, C2 y N2
B2
Configuracin electrnica
(1s)2 (1s*)
2 (2s)2 (2s*)
2 (2px)1 (2py)
1
B2
Orden de enlace: OE = (6-4)/2 = 1
Paramagntica.
M = 2(1) + 1 = 3 Triplete
C2
Configuracin electrnica
(1s)2 (1s*)
2 (2s)2 (2s*)
2 (2px)2 (2py)
2
C2
Orden de enlace: OE = (8-4)/2 = 2
C = C
Diamagntica.
M = 2(0) + 1 = 1 Singulete
N2
Configuracin electrnica
(1s)2 (1s*)
2 (2s)2 (2s*)
2 (2px)2 (2py)
2 (2p)2
N2
Orden de enlace: OE = (10-4)/2 = 2
N N
Diamagntica.
M = 2(0) + 1 = 1 Singulete
General
O2
Configuracin electrnica(1s)
2(1s*)2(2s)
2(2s*)2(2p)
2(2px)2(2py)
2 (2px*)1(2py*)
1
O2
Orden de enlace: OE = (10-6)/2 = 2
O = O
Paramagntica.
La teora de orbitales moleculares es la
nica que predice el paramagnetismo del
oxgeno.
Paramagnetismo del O2
O2
M = 2(1) + 1 = 3 Triplete
B2, C2 y N2
F2
Configuracin electrnica(1s)
2(1s*)2(2s)
2(2s*)2(2p)
2(2px)2(2py)
2 (2px*)2(2py*)
2
F2
Orden de enlace: OE = (10-8)/2 = 1
F - F
Diamagntica.
M = 2(0) + 1 = 1 Singulete
Ne2
Orden de enlace: OE = (10-10)/2 = 0
Ne2 No existe
Energas relativas
Resumen
Molculas diatmicas
heteronucleares
Diagramas de correlacin
100% Covalente
1 = 2
Polar o Inico
1
Diagramas de correlacin (2)
Monxido de carbono (CO)
6C: 1s2 2s2 2p2
8O: 1s2 2s2 2p4
(1s)2 (1s*)
2 (2s)2 (2s*)
2
(2p)2 (2px)
2 (2py)2
Orden de unin = 3
NO
7N: 1s2 2s2 2p3
8O: 1s2 2s2 2p4
(1s)2 (1s*)
2 (2s)2 (2s*)
2
(2p)2 (2px)
2 (2py)2 (2px*)
1
Orden de unin = 2.5
NO
NO+ y CN-
6C: 1s2 2s2 2p2
7N: 1s2 2s2 2p3
8O: 1s2 2s2 2p4
NO+ y CN- son especies isoelectrnicas al CO
HF
HCl
Calcular el orden de enlace de las
siguientes molculas:
B2, C2, O2, CO, NO
Tarea 43
Cules de las siguientes molculas son
paramagnticas y cules diamagnticas?
Explicar.
B2, C2, O2, CO, NO
Tarea 44
Compare las energas de enlace de las
siguientes especies qumicas:
a) O2, O2-, O2
+
b) N2, N2-, N2
+
Tarea 45
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