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Teoría del enlace de valencia

La teoría del enlace de valencia explica la naturaleza de un enlace químico en una molécula, en términos de las valencias atómicas. La teoría del enlace de valencia resume la regla que el átomo central en una molécula tiende a formar pares de electrones, en concordancia con restricciones geométricas, según está definido por la regla del octeto. La teoría delenlace de valencia está cercanamente relacionada con la teoría del orbital molecular.
Según la teoría del enlace de valencia para que se forme un enlace covalente típico entre dos átomos, han de interaccionar, interpenetrarse o solaparse un orbital de uno de los átomos con un orbital del otro y para que ello sea posible cada orbital debe estar ocupado por un solo electrón y además de espinesopuestos.
Cuando los átomos están muy alejados la interacción entre ambos es nula, pero a medida que se van acercando comienzan a interaccionar. Por una parte se produce una atracción mutua entre el electrón de cada uno de los átomos por parte del núcleo del otro y, por otra, comienza a establecerse una repulsión entre las partículas con carga eléctrica del mismo signo de ambos átomos, especialmenteentre sus núcleos.
Existe un grave problema con esta explicación de la formación de enlaces. Se supuso que los electrones están inmóviles y que a medida que los núcleos se aproximan estarán estacionarios en la región entre los dos núcleos. Los electrones no se comportan de esta forma. Los electrones se mueven y, de acuerdo con el principio de incertidumbre de Heisenberg, no es posible saber de formasimultánea la posición y la cantidad de movimiento de un electrón. Es decir, no podemos localizar a los electrones en forma tan precisa como la explicación sugiere, en su lugar se habla de si la densidad de probabilidad de encontrar electrones en sitios particulares es alta o baja.
Según la teoría del enlace de valencia los dos orbitales atómicos solapados conservan su identidad, como los doselectrones son atraídos por los dos núcleos, que es lo que realmente hace de nexo de unión, la probabilidad de encontrarlos es máxima en el espacio situado entre ambos núcleos, por lo que la imagen que del enlace covalente da la teoría del enlace de valencia no es muy distinta de la que proporciona la teoría de Lewis. Sin embargo, la diferencia está en que para Lewis cualquier enlace covalente seforma de igual manera, mediante una compartición de electrones, olvidándose de los aspectos energéticos descritos en la teoría del enlace de valencia que son los responsables de que cada enlace covalente tenga entidad propia. En cada caso, el punto de equilibrio entre las fuerzas atractivas y repulsivas o mínimo de energía potencial será distinto y dependerá de la naturaleza de los átomos y orbitalesque se solapen.




Teoría de los enlaces moleculares
La teoría de los orbitales moleculares es un método para determinar el enlace químico en la que los electrones no están asignados a enlaces individuales entre átomos, sino que se mueven bajo la influencia de los núcleos de toda la molécula. En esta teoría, cada molécula tiene un grupo de orbitales moleculares, y se asume que la funciónde onda ψf del orbital molecular está escrita como una simple combinación lineal de los n orbitales atómicos constituyentes χi, de acuerdo con la siguiente ecuación:

Los coeficientes cij pueden ser determinados numéricamente por sustitución de esta ecuación por la de Schrödinger y la aplicación del principio variacional. Este método se llama combinación lineal de orbitales atómicos y se utilizaen la química computacional. Una transformación unitaria adicional puede ser aplicada en el sistema para acelerar la convergencia en algunas combinaciones computacionales. La teoría de los orbitales moleculares ha sido vista como competidora de la teoría del enlace de valencia en los años 1930, pero se descubrió después que los dos métodos están íntimamente relacionados y que cuando son...