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