Quimica inorganica tp2 uba

INFORME TRABAJO PRÁCTICO Nº2
ESTRUCTURA DE ÁTOMOS Y MOLÉCULAS

I. Parte computacional

Los objetivos de este informe son:
- Calcular las energías de ionización de distintos átomos y energías de interacción de distintas moléculas
- Visualizar orbitales y geometrías moleculares
- Aprender a analizar una curva de energía potencial

A. Átomos. Energías de ionizaciónTodas las energías están expresadas en kcal/mol

| |Átomo |Ion |EI |EI |
| | | |Calc. |Tab.* |
| |Multipli |Carga|Energía |Multipli |
| |-cidad | | |-cidad |
|N2 |-9335,461 |-9550,306 |214,845 |-225,83 |
|O2 triplete |-14579,16 |-14726,02|146,86 |117,878 |
|O2 singlete |-14579,16 |-14697,57 |118,41 |-119,05 |
|F2 |-22244,23 |-22304,48 |60,25 |-37,93 |

*Química General, P. W. Atkins. Ed. Omega (1989)

Podemos observar que laenergía de unión molecular (entre dos átomos) es levemente mayor al doble de la energía de un átomo sólo, esto se debe a que la interacción entre los átomos, que produce una unión, aumenta el nivel energético de la molécula haciéndolo un poco mayor que el de la suma de sus energías por separado.
También notamos que la energía de unión, es decir la diferencia entre la energía molecular y eldoble de la energía de cada átomo, es mayor para el nitrógeno y disminuye hacia el Flúor. Esto sucede porque el nitrógeno posee un triple enlace entre los dos átomos, lo cual acorta la distancia entre sus núcleos, y hace que la atracción sea mayor. Como consecuencia de esto, la energía necesaria para separar dos átomos de una molécula diatómica de nitrógeno, que están unidos por un triple enlace,será mayor que la energía necesaria para romper la unión entre dos oxígenos, ya que éstos forman un doble enlace. Pero a su vez la energía necesaria para romper el enlace de O2 es mayor aún que la del flúor, ya que este último sólo presenta un enlace simple; es decir, que mientras mayor es el orden de enlace (la mitad de la diferencia entre electrones ligantes y electrones antiligantes), másenergía hay que aplicarle para romper el mismo.
Por otro lado se observa una diferencia en la energía de la unión en la molécula de O2 triplete (estado fundamental) y O2 singlete, siendo la primera mayor que la segunda. La explicación se basa en que el O2 triplete posee dos electrones desapareados en sus últimos orbitales (formando una capa semi-llena de dos electrones desapareados en losorbitales moleculares pi antiligantes), cada uno con un igual spin, mientras que el O2 singlete posee esos dos electrones en los mismos lugares, pero con el spin opuesto, lo que modifica la multiplicidad de spin de la molécula. De esta manera el O2 triplete forma una estructura electrónica más estable que el O2 singlete, que está energéticamente excitado y por ende menos estable. Por este motivo laenergía de unión del primero es mayor.

Diagramas de orbitales moleculares:

Oxígeno (triplete)
–estado fundamental- Oxígeno (singlete)

[pic] [pic]

Fluor Nitrógeno

[pic] [pic]

|Sistema...