Teoria del orbital molecuar

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Teoría del Orbital Molecular
Hund y Mulliken desarrollaron una teoría alternativa para descubrir la formación del enlace químico, que se conoce como teoría del orbital molecular, ya que en algunos casos, la teoría enlace valencia no puede explicar satisfactoriamente propiedades observadas en las moléculas.
Considerando la molécula del oxigeno cuya estructura de Lewis es:
O=O
De acuerdo aesta descripción, todos los electrones en el O2 están apareados y la molécula debería ser diamagnética. Experimentalmente se encuentra que la molécula del oxigeno es paramagnética, con dos electrones desapareados, Este hallazgo sugiere una deficiencia en la teoría enlace valencia, la cual justifica una propuesta de enlace alternativa, capaz de explicar las propiedades de las moléculas, incluyendo eltan común O2
El magnetismo y otras propiedades de las moléculas se explican mejor por la propuesta de la Teoría del orbital molecular. La teoría del orbital molecular describe las uniones covalentes en términos de orbitales moleculares, que resultan de la interacción de orbitales atómicos de los átomos que se unen y se asocian con la molécula entera.
Orbitales Moleculares de Enlace y Antienlace
Los orbitales moleculares se forman cuando los átomos que van a unirse se juntan de tal manera que los orbitales atómicos individuales se confunden, para formar orbitales moleculares. Entonces de acuerdo con la teoría del orbital molecular, los orbitales de los átomos enlazados pierden su identidad individual.
De acuerdo a la teoría del orbital molecular el traslape de los orbitales 1s dedos átomos de hidrogeno conduce a la formación de dos orbitales moleculares: un orbital molecular de enlace y un orbital molecular de anti enlace. Un orbital molecular de enlace tiene menor energía y mayor estabilidad que los orbitales atómicos que lo formaron. Un orbital molecular de anti enlace tiene mayor energía y menos estabilidad que los orbitales atómicos que lo formaron.
La colocación deelectrones en los orbitales moleculares de enlace produce un enlace covalente estable, mientras que la ubicación de los electrones en orbitales moleculares de anti enlace da por resultado enlaces inestables.
En los orbitales moleculares de enlace la densidad electrónica es máximo entres los núcleos de los átomos que se unen. En el orbital molecular de anti enlace, por otra parte la densidadelectrónica entres los núcleos disminuye hasta cero.
Haciendo uso del comportamiento de los electrones en los orbitales tienen características de onda se usa una propiedad única de las ondas, el cual es que ondas del mismo tipo interactúan del tal manera que la onda resultante aumenta su amplitud (llamando a esta interacción Interferencia constructiva) o disminuye su amplitud (Conocido comointerferencia destructiva)
La formación de orbitales moleculares de enlace corresponde a una interferencia constructiva (el aumento de amplitud es semejante al aumento en la densidad electrónica entres los núcleos) La formación de orbitales moleculares de anti enlace corresponde a una interferencia destructiva (la disminución en la amplitud es semejante a la disminución en la densidad electrónica entrelos dos núcleos.
Esta interacción constructiva y destructiva en los dos orbitales 1s de la molécula de H2 (siendo esta molécula la más sencilla, pero el proceso es el mismo para otras moléculas) conducen a la formación de un orbital molecular sigma (σ) de enlace y un orbital molecular sigma (*σ) de anti enlace.
Un orbital molecular
pi de anti enlace
En un orbital molecular sigma (de enlace oanti enlace) la densidad electrónica se concentra simétricamente alrededor de una línea entre los dos núcleos de los átomos que se unen. Los electrones en los orbitales moleculares de enlace tienen menor energía y en consecuencia mayor estabilidad a comparación de si estuvieran en los átomos aislados. Por otra parte, los electrones en los orbitales moleculares de anti enlace tienen mayor energía y...
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