Enlaces quimicos

Lafarga Beltrán Jennifer
“T7”
3 de Noviembre del 2010
Prof. Paola Espinoza Verdugo

ENLACES QUIMICOS

TEORIAS DE ORBITALES MOLECULARES (OM)
Según la teoría de orbitales moleculares (OM), los enlaces covalentes de las
moléculas se forman por solapamiento de orbitales atómicos, de manera que los
nuevos orbitales moleculares pertenecen a la molécula entera no a un átomo sólo. Tal y comose verá más adelante, la geometría de una molécula depende de cada uno de los orbitales atómicos que participan en el solapamiento.
Para comprender mejor esta teoría describiremos primero el enlace en una molécula de H2.
H- H

En esta molécula el orbital 1s de uno de los átomos de hidrógeno se solapa con
el orbital 1s del otro hidrógeno formándose un orbital molecular. La densidad
electrónicadel OM es mayor en la región de solapamiento. El enlace que se forma
cuando dos orbitales s solapan se denomina enlace sigma (σ).
Los electrones en un enlace σ se encuentran simétricamente distribuidos alrededor de un eje internuclear. Durante la formación del enlace, los dos orbitales se acercan uno a otro y comienzan a solapar, liberándose energía a medida que el electrón de cada átomo esatraído por la carga positiva del núcleo del otro átomo. Cuanto mayor sea el solapamiento, mayor será el desprendimiento de energía y, por tanto, menor será la energía del Orbital Molecular (OM). Si el proceso de aproximación de los átomos continua, los núcleos atómicos pueden llegar a repelerse mutuamente, lo cual hace que la energía del sistema aumente. Esto significa que la máxima estabilidad(mínima energía) se alcanza cuando los núcleos se encuentran a una distancia determinada. Esta distancia es lo que se conoce con el nombre de longitud de enlace del nuevo enlace covalente.

Según la teoría de Orbitales Moleculares(OM) el número de éstos es igual al
número de orbitales atómicos (OA) que se solapan. En el caso de la molécula de
hidrógeno se solapan dos OA y por tanto se formarán dosnuevos OM. El OM de
menor energía contiene a los dos electrones y mantiene a los dos átomos unidos, por lo que se denomina OM enlazante. Este orbital aparece cuando los dos OA están en fase (recuérdense las propiedades ondulatorias de los electrones).
El otro OM de la molécula de hidrógeno se forma cuando los dos OA que
solapan no están en fase. Cuando esto ocurre los OA se cancelan mutuamentey se forma un nodo entre los dos núcleos. Este OM se denomina antienlazante y su energía es superior a la suma de las energías de los OA separados.
Siguiendo el principio de Aufbau y el de Pauli, los dos electrones que forman el enlace covalente de la molécula de hidrógeno ocupan completamente el OM menos energético, dando lugar a un enlace covalente y por tanto a una molécula estable.
En lasiguiente figura se describen los OM de la molécula de hidrógeno y sus niveles relativos de energía:
Otro ejemplo sencillo de la aplicación de la teoría de OM es el del enlace covalente de la molécula de flúor (F2). En este caso el OM enlazante resulta del solapamiento de dos orbitales atómicos 2p de cada uno de los átomos de flúor. Al igual que los orbitales s, los orbitales p pueden solapar dedos formas distintas. Si los dos orbitales p se encuentran sobre el mismo eje, y están en fase, se solapan frontalmente y se forma un OM enlazante que genera un enlace tipo sigma (σ). Si los lóbulos están desfasados se forma un OM antienlanzante (σ*), el cual se caracteriza porque los lóbulos que se encuentran entre los dos núcleos son muy pequeños y están en fases opuestas.
En la siguiente figurase describe gráficamente el proceso de formación de los
OM σ y σ* de la molécula de F2.

Cuando los orbitales p se encuentran en ejes paralelos, y están en fase, se
solapan lateralmente y el OM enlanzante da lugar a otro tipo de enlace covalente
denominado π (pi). El OM π presenta el máximo de densidad electrónica a ambos
lados de los ejes internucleares, tal y como se observa en la...