Estructura De Atomos y Molesculas

En el caso del boro, la energía de ionización disminuye con respecto a la del berilio. Esto se debe a que la configuración electrónica del boro es 2s2 2p1, mientras que la del berilio es 2s2. Así, desprender un electrón del boro resulta más sencillo porque hay uno solo en el orbital p, en cambio, en el berilio el orbital s está completo. Además, los átomos son mas estables cuantos más electronesdesapareados tengan porque la energía es menor, es decir, cuanto mayor sea la multiplicidad de espín. Al arrancar un electrón del boro, la multiplicidad de espín disminuye, mientras que al hacerlo en el berilio su multiplicidad de espín aumenta a 2. Éste se estabiliza y el boro se desestabiliza, por lo tanto la energía de ionización del boro es mayor que la del berilio aunque el primero tenga unradio menor y una carga nuclear efectiva mayor.
Con el oxígeno sucede algo similar, su energía de ionización es menor que la del nitrógeno aunque tenga menor radio atómico, por ende mayor carga nuclear efectiva.
Al igual que con el boro, se explica con la configuración electrónica; la del oxígeno es [He] 2s2 2p4 y la del nitrógeno; [He] 2s2 2p3. Ambos poseen el orbital s completo, pero en elorbital p el oxígeno tiene 4 electrones, por lo tanto hay dos en el px, uno en el py y otro en el pz, los electrones del px están apareados, de esta manera la multiplicidad de espín es 3 mientras que en el nitrógeno, la multiplicidad de espín es 4 ya que hay un electrón por cada orbital p. Al desprender un electrón del oxígeno la multiplicidad de espín aumenta a 4, en otras palabras; se estabiliza.Sin embargo, al hacerlo en el nitrógeno disminuye a 3, es decir está menos estable y tiene más energía. Es por esto que la energía de ionización del oxígeno es menor que la del nitrógeno.

B. Moléculas

Energías de unión
Las energías de unión se encuentran en la tabla 2 expresadas en kcal/mol.
Sistema 2Eat Emolec E unión calculada E unión tab.
N2 -9335.4617 -9550.3068 -214.8451 225.98 ±0.14
O2 triplete -145079.1642 -14725.23365 -146.0694 137
O2 singlete -14579.1642 -14697.5730 -118.4088 119.11 ± 0.170.04
F2 -22244.2255 -22304.4763 -60.25087 37.95
Tabla 2

Como se puede observar en la tabla dos las energías de unión van disminuyendo si las tomamos en valor absoluto. Esto se debe al tipo de unión que poseen las moléculas; En el caso del N2 hay un enlace triple, en el O2 hayun enlace doble y en el F2 hay un simple enlace. Los órdenes de enlace van disminuyendo por lo tanto un triple enlace posee más energía que un doble enlace y a la vez éste posee mayor energía que un enlace simple.
En el caso del O2 triplete la multiplicidad de espín es 3 y en el singlete es 1, por lo tanto los electrones del nivel pi están apareados, de este modo esa molécula posee mayor energía yes menos estable. Por otro lado, O2 triplete no tiene electrones apareados y esto indica que la molécula tiene menos energía y es más estable. Esto se ve reflejado en los valores de la tabla puesto que la energía de unión del singlete es mayor que la del triplete (es menos negativa).

Además se calcularon las energías de unión de los siguientes sistemas:
Sistema Emonómero Edímero E unióncalculada E unión tab.
H2O -8037,88 -16076,99 -1.23
Citosina -35082.99048 ------------ ------------- -------------
Guanina -47543.7308 ------------ ------------- -------------
Cit -Gua ----------- -82638.2992 -11.57792 -------------
Tabla 3

Se puede observar en el grafico del potencial electrostático realizado en el programa Hyperchem que el dímero Cit-Gua presenta tres puentes hidrogenoa través de los cuales las moléculas permanecen unidas. Este enlace está dado por O e H y en esta interacción el O cumple el papel del aceptor y el H de donor. Alrededor del O se concentra una densidad de carga negativa mientras que el núcleo del H queda desnudo, desprovisto de sus electrones y con una densidad de carga positiva. La unión de los átomos podría darse a través de otros puentes...