Solapamiento y simetría de los orbitales moleculares

Solapamiento y simetría de los orbitales moleculares.
Cuando dos átomos se aproximan uno a otro hasta que el orbital de uno de ellos comparte una cierta amplitud con el orbital del otro, se dice queambos orbitales solapan. La magnitud de dicho solapamiento puede ser positiva, negativa o cero, de acuerdo con las propiedades de los orbitales atómicos en cuestión. En la figura se ilustran ejemplosde algunos solapamientos. El signo de este solapamiento entre orbitales da lugar a la formación de orbitales moleculares enlazantes (solapamiento positivo), antienlazante (solapamiento negativo) o deno enlace (solapamiento nulo).
La magnitud del solapamiento es igualmente calculable a partir de la integral del solapamiento S. Extendiendo los conocimientos alcanzados en el estudio del modelomecano-cuántico del átomo a la molécula, el cuadrado de las funciones de onda moleculares se relaciona con el concepto de probabilidad. Para Ψe y Ψa, sus cuadrados serían:
Ψe2 = φA2 + 2φAφB + φB2
Ψa2 =φA2 - 2φAφB + φB2
La diferencia entre ambas probabilidades es el término 2φAφB. A la integral ∫φAφBdτ se la denomina integral de solapamiento, S, y es de extraordinaria importancia en la Teoría deOrbitales Moleculares. Si S>0, entonces el solapamiento positivo induce un apantallamiento de la repulsión internuclear, y el sistema disminuye su energía hasta la situación enlazante. La situacióncontraria (S<0) no favorece el enlace pues en realidad los núcleos son empujados uno contra otro, en una situación energética superior a la de partida y, por tanto, de carácter antienlazante.Solapamientos conducentes a orbitales moleculares de tipo sigma (izqda), pi (centro) y delta (derecha).
La representación espacial de un orbital molecular, en lo que a su parte angular se refiere, y aligual que ocurre con los orbitales atómicos, delimita el volumen que encierra la mayor densidad electrónica (>80%). Su forma depende de las funciones de onda moleculares. Del mismo modo que los...