Pdf Tp 2 inorganica I

Química general e inorgánica I
Trabajo práctico 2
Simulaciones computacionales

2014 – L4 – Juan Pablo Arcón

Métodos de estructura electrónica
Ecuación de Scrödinger

resolución aproximada para sistemas de más de 1 electrón
(repulsión entre electrones)

Métodos ab initio
se deducen directamente de principios teóricos
no incluyen parámetros experimentales

Métodos semiempíricosincluyen parámetros experimentales para simplificar cálculos

Spin

átomo de Li

multiplicidad
de spin
(2S+1 o N+1)
2 (doblete)

S=0

2s1

spin total
(S)
S=½

configuración
electrónica externa

1 (singlete)

2s

átomo de Ne

2s2 2p6
2s

2p

N = número de electrones desapareados

Propiedades periódicas

carga nuclear efectiva:

radio atómico:

Energía deionización
X(g)

X+(g) + e-(g)

Eioniz = EX+ - EX

relación con facilidad de formación de enlaces iónicos y carácter metálico
(e.g. cationes de metales alcalinos)
En la tabla:

Parte A. Cálculo de energías de ionización
1. Dibujo el átomo

doble click

Parte A. Cálculo de energías de ionización
2. Elijo el método y el set de bases para el cálculo

Parte A. Cálculo de energíasde ionización
3. Indico la carga y multiplicidad de spin del sistema

spin multiplicity = 1
spin multiplicity > 1

RHF
UHF

Parte A. Cálculo de energías de ionización
4. Realizo el cálculo de energía

COMPLETAR LA TABLA MODELO Y ANALIZAR LA TENDENCIA

Enlace covalente
Moléculas diatómicas
Curva de energía potencial
r

energía
potencial

r
interacción
repulsiva
(Pauli)interacción atractiva
(van der Waals,
solapamiento orbital)

mayor estabilidad

Energía de unión
2X(g)

X2(g)

Eunión = EX2 - 2EX

Enlace covalente
Modelo de Lewis

par de electrones compartido entre 2 átomos
electrones se sitúan entre ambos átomos
regla del octeto, cargas formales, …

O2
enlace doble

relativamente fuerte

todos los electrones apareados

problema(paramagnetismo del O2 implica e- desapareados)

Modelo de
orbitales moleculares

electrones deslocalizados por toda la molécula
“ocupando“ orbitales moleculares
ψ

Enlace covalente
Los orbitales moleculares se construyen combinando los orbitales
atómicos (OM-CLOA)
orbital σ (sigma)

simetría cilíndrica alrededor del eje internuclear
sin planos nodales conteniendo al ejeinternuclear

solapamiento de orbitales atómicos

orbitales moleculares

σ

σ

Enlace covalente
orbital π (pi)

1 plano nodal conteniendo al eje internuclear

probabilidad nula de hallar
electrones en el eje internuclear

p

p

π

colores
signos de la función de onda
¿y si el solapamiento no es adecuado?

Enlace covalente
Diagrama de orbitales moleculares
H2
completarelectrones

OM antienlazante: reduce probabilidad de hallar
electrones en la región internuclear

σ*
1s

1s

ORDEN DE ENLACE
Nº electrones en OM enlazantes – Nº electrones en OM antienlazantes

2

σ
H

H2

H

relacionar con modelo de Lewis

¿He2?

Enlace covalente
Diagrama de orbitales moleculares

N2

O2

Enlace covalente
Orbitales moleculares del O2
Enlazantesσ2s

σ2p

π2p

π2p*

σ2p*

Antienlazantes

σ2s*

Parte B1. Energías de unión
1. Dibujo la molécula

Parte B1. Energías de unión
2. Elijo el método de cálculo

Parte B1. Energías de unión
3. Indico la carga y multiplicidad de spin del sistema

Parte B1. Energías de unión
4. Abro un archivo .log para guardar el cálculo

Parte B1. Energías de unión
5. Realizo el cálculode optimización de geometría

Parte B1. Energías de unión
6. Cierro el archivo .log

Parte B1. Energías de unión
7. Abro el archivo .log y busco la energía de unión

EX2
Eunión

2EX

COMPLETAR LA TABLA MODELO Y ANALIZAR LA TENDENCIA (Lewis)
INFERIR EL ESTADO FUNDAMENTAL DE LA MOLÉCULA DE OXÍGENO
COMPARAR CON ENERGÍA DE INTERACCIÓN INTERMOLECULAR EN EL
DÍMERO DE AGUA (lo vemos...