Clase_6_Videoconf

Vista previa del material en texto

UNIONES COVALENTES 
SEGUNDA PARTE
¿Qué dice la TEV?
Se denomina Teoría de enlace de valencia a la descripción de la formación del enlace covalente por el solapamiento de orbitales atómicos. 
La creación de un enlace covalente según el método de enlace de valencia se basa normalmente en el solapamiento de orbitales semillenos, pero a veces, estos solapamientos implican un orbital lleno en un átomo y un orbital vacío en otro. 
Este es un modelo de enlace de electrones localizados: los electrones internos y los pares solitarios de electrones de valencia mantienen los mismos orbitales que los átomos separados, y la densidad de carga de los electrones de enlace se concentra en la región del solapamiento de orbitales.
¿Qué son los orbitales híbridos? 
En la mayor parte de los casos las descripciones de la geometría molecular, basadas en un solapamiento sencillo de orbitales atómicos, no está de acuerdo con los valores observados.
 
Una forma de resolver esta situación es modificando los orbitales atómicos de los átomos enlazados. 
Recuerde que los orbitales atómicos son expresiones matemáticas de las ondas electrónicas en un átomo. 
	Una combinación algebraica de las ecuaciones de onda del orbital 2s y los tres orbitales 2p del átomo de carbono permite obtener un nuevo conjunto de cuatro orbitales idénticos. 
Estos nuevos orbitales están dirigidos en forma tetraédrica y tienen energías que son intermedias entre las de los orbitales 2s y 2p. 
Este proceso matemático de sustitución de los orbitales atómicos puros por orbitales atómicos redefinidos para los átomos enlazados se denomina hibridación y los nuevos orbitales se denominan orbitales híbridos.
¿Qué dice la TOM?
Las estructuras de Lewis, la teoría RPECV y el método de enlace de valencia describir el enlace covalente y las estructuras moleculares. Los resultados son satisfactorios para la mayor parte de los casos. Sin embargo, ninguno de estos métodos proporciona una explicación de los espectros electrónicos de las moléculas, del paramagnetismo del oxígeno o de la estabilidad de algunas especies.
Para explicar estos últimos fenómenos utilizamos la TOM 
Todos los átomos de la molécula contribuyen con sus orbitales atómicos para formar los orbitales moleculares. Los orbitales moleculares se construyen mediante una combinación lineal de orbitales atómicos (CLOA) de los átomos que forman parte de la molécula.
Los electrones que en un principio correspondían a un átomo al estar en los orbitales atómicos, ahora pertenecen a todos los átomos que forman la molécula al estar en los orbitales moleculares.
Del mismo modo que los OA, los OM son funciones matemáticas, y se pueden relacionar con la probabilidad de encontrar a los electrones en ciertas regiones de una molécula. Como sucede también con los orbitales atómicos, un orbital molecular solo puede contener dos electrones, y estos electrones deben tener espines opuestos.
La interferencia constructiva (adición) de las dos funciones de onda conduce a una mayor probabilidad de encontrar el electrón entre los núcleos.
Para que dos OA formen un OM, deben tener energía similar y la misma simetría
El número de OM que se forman es igual al número de OA que se combinan. 
Cuando dos OA se combinan, se forman dos OM, uno de los cuales es un OM enlazante con una energía menor que la de los orbitales atómicos. El otro es un OM antienlazante con una energía mayor.
En las configuraciones del estado fundamental, los electrones se colocan en los OM disponibles de energía más baja. 
El número máximo de electrones en un OM dado es dos.
En las configuraciones del estado fundamental los electrones se colocan en los OM de idéntica energía de forma individual antes de emparejarse. 
Una especie molecular estable, tiene más electrones en orbitales enlazantes que en antienlazantes. 
Por ejemplo, si el exceso de electrones enlazantes sobre los antienlazantes es dos, corresponde a un enlace covalente simple en la teoría de Lewis. En la teoría de orbitales moleculares, se dice que el orden de enlace es 1. 
Orden de enlace es la mitad de la diferencia entre el número de electrones enlazantes y anti enlazantes:
Diagrama de niveles de energía para los OM de las moléculas diatómicas HOMONUCLEARES.
El diagrama supone que no hay interacción entre los orbitales atómicos 2s de un átomo y los orbitales atómicos 2p del otro átomo.
En el caso de B2, C2 y N2, el OM SIGMA (σ) 2p tiene mayor energía que los OM PI (π) 2p.
Para las siguientes moléculas e iones: N2- O2 
(a) la CE de OM
(b) el diagrama de energía
(c) el orden de enlace
(d) si la molécula es para o diamagnética.
En el caso de O2, F2 y Ne2, el OM SIGMA (σ) tiene menor energía que los OM PI (π) 2p.
Para las siguientes moléculas e iones: O21- - O22- 
Diagramas de orbitales moleculares para las moléculas diatómicas HETERONUCLEARES.
Consideraciones generales:
El elemento más electronegativo se escribe a la derecha.
Los OM enlazantes están desplazados hacia el elemento más electronegativo.
No hay inversión de los niveles.
	 	 	 
	 	 	 
	 	 
	 	 
	 
	 
Interacciones Particulares
π
Energía
OAOAOM
1S
1
1S
1
HIDRÓGENO
σ*
σ
σ
σ*
π*
σ
σ*
Energía
OA
NITRÓGENO
OAOM
1S
2
1S
2
2S
2
2S
2
2P
3
2P
3
π
σ*
σ
σ*
σ
σ*
π*
σ
1S
2
σ*
2S
2
σ2S
2
Energía
OAOMOA
OXÍGENO
σ*
π*
2P
4
σ
2P
4
π
σ*
1S
2
σ
Energía
OAOMOA
O
2
1-
σ*
π*
2P
4
σ
2P
4
π
σ*
1S
2
σ1S
2
σ*
2S
2
σ2S
2
Energía
OAOMOA
O
2
2-
σ*
π*
2P
4
σ
2P
4
π
σ*
1S
2
σ1S
2
σ*
2S
2
σ2S
2