Tp2 Estructura De Átomos Y Moléculas

Comisión:
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Fecha de TP: 27-08-2012

INFORME TRABAJO PRÁCTICO N°2
ESTRUCTURA DE ÁTOMOS Y MOLÉCULAS


Parte Computacional

Objetivos

• Parámetros de magnitud atómica: calcular y analizar las energías de ionización para los elementos del segundo período.
• Parámetros de magnitud molecular: calcular y analizar la energía de uniones químicas.
• Analizar unacurva de energía potencial.
• Visualizar orbitales y geometrías moleculares.

Introducción


Actualmente, el avance en los campos del software y hardware han contribuido notablemente en la predicción y modelación de sistemas a escala molecular facilitando cada vez más todo tipo de cálculo basado en la resolución de la ecuación de Schrodinger. Los métodos computacionales son esencialessi uno considera las posibles complicaciones que se derivan de estos cálculos tan complejos, como la repulsión que hay entre los electrones y el gran número de estos.
A lo largo del trabajo se aplican diferentes métodos según la disponibilidad de recursos computacionales y la calidad de soluciones requeridas, lo que refleja una gran especificidad para obtener parámetros de magnitudes atómicasy moleculares y analizar el comportamiento químico de átomos y moléculas.


































A- Átomos: cálculo de energías de Ionización

Eionización (M)= EM+ –EM
|Elemento |Átomo |Ion |E.I |E.I |
| || |Calc |tab |
| |Multiplici- |Carga |Energía |Multiplici-dad |
| |dad | |Kcal/mol | |
|N2|-9335,46 |-9550,31 |-214,85 |225,94 |
|O2 (singlete) |-14579,16 |-14697,57 |-118,41 |119,05 |
|O2(triplete) |-14579,16 |-14726,02 |-146,86 | |
|F2|-22244,23 |-22304,48 |-60,25 |37,02 |


Tabla 2.
*Fuente: http://es.wikipedia.org/
Análisis de la tendencia observada

• Entendemos que la energía de unión es aquella necesaria para romper un enlace. En base a los resultados la energía de unión crece, en valor absoluto, de la siguiente forma:


F2 < O2(singlete) < O2 (triplete) < N2


• Esto se puede explicar con la teoría de Lewis, según la cual dos átomos pueden formar un enlace simple, compartiendo un par de electrones, o enlaces múltiples (dobles, comparten dos pares de electrones y triples, comparten tres pares). El número de pares electrónicos compartidos determina el orden de enlace (electrones enlazantes-electrones antienlazantes/2). Enel caso del Nitrógeno forma un enlace covalente triple entre los dos átomos, que reduce las distancias entre los dos núcleos y hace que la atracción existente sea mayor. En consecuencia, la energía necesaria para romper este enlace es mayor que la necesaria para separar dos átomos de Oxígeno porque estos se unen por un doble enlace que implica una atracción menor entre los núcleos. Siguiendo esterazonamiento, la energía de unión entre los dos átomos de Flúor es aun menor porque el enlace es simple. Cuando aumenta la multiplicidad del enlace o el orden de enlace, hay más electrones involucrados en el mismo por ende más fuerte es este y la energía de unión aumenta al ser más difícil separarlos.

• También se observa la diferencia entre el oxígeno triplete y el singlete. La energía de...