Orbitales atomicos

Orbitales atómicos.
En química general suele estudiarse detenidamente el concepto de orbital, por tanto bastará con recordar que orbital es una región tridimensional alrededor del núcleo atómico donde existe mayor probabilidad de encontrar un electrón. El principio de incertidumbre de Heisenberg indica que la posición y el momento de un electrón no pueden conocerse simultáneamente. Estosignifica que nunca podemos saber con total certeza donde se encuentra el electrón pero sí podemos describir su posible
localización. El contorno orbitálico indica la existencia de mas de un 90% probabilidad de encontrar al electrón en el espacio definido por dicho contorno.
Según la mecánica cuántica, los electrones se colocan en regiones concéntricas al núcleo. Cada región, o nivel, contienesubregiones que son los orbitales atómicos. Cada orbital atómico tiene una energía característica que viene dada por la ecuación de Schrödinger. Así, la primera región contiene sólo al orbital s y consiste en una región esférica en cuyo centro se encuentra el núcleo1.

La segunda región contiene 1 orbital s (esférico) y 3 orbitales p, que son mutuamente perpendiculares entre sí. En la siguiente figurase indica la forma de cadauno de los orbitales 2p.
El tercer nivel cuántico posee 1 orbital s, 3 orbitales p y 5 orbitales d, cuya forma y orientación se da en la siguiente figura:

El cuarto nivel cuántico contiene 1 orbital s, 3 orbitales p, 5 orbitales d y 7 orbitales f.

ORBITALES ATÓMICOS
Aunque con las estructuras de Lewis se dispone de unas fórmulas de las moléculas muy intuitivas ymanejables, la comprensión completa de todas las propiedades físicas y químicas de las mismas exige profundizar más en la naturaleza del enlace covalente. Ello es posible con el desarrollo de la Mecánica Cuántica.
Según la Mecánica Cuántica, los electrones no solo tienen características de partícula, sino también de onda. Por este carácter los electrones, como la sondas estacionarias, se describenmediante ecuaciones de onda, cuyas soluciones, llamadas funciones de onda, corresponden a diferentes niveles de energía para el electrón. Una función de onda, que se designa con la letra griega , define la región del espacio en torno a un núcleo donde la probabilidad de encontrar a un electrón es grande. Estas zonas de máxima probabilidad de encontrar a un electrón reciben el nombre de orbitalesatómicos.
Las zonas de probabilidad de encontrar los electrones en torno a un núcleo se pueden circunscribir a la zona que abarca el 90-95% de probabilidad y considerarla como la correspondiente al orbital atómico. Estas zonas, o contornos de los orbitales, son diferentes, tanto en tamaño como en forma. Los orbitales s son esférico, con el núcleo atómico en el centro de la esfera, los orbitalesp, bilobulados, con el núcleo situado en el punto tangencial.
Los orbitales de nivel energético más bajo son de menor tamaño que los de los niveles energéticos superiores. El orbital 1s de un átomo es una esfera de menor radio que el orbital 2s, aunque su centro también es el núcleo del átomo. Lo mismo ocurre con los orbitales p y con los de otros tipos.
Los orbitales pueden contener un máximo dedos electrones con espines apareados. La descripción matemática de los orbitales mediante una ecuación de onda da como resultado que, como en las ondas estacionarias cuya amplitud varía desde un máximo a un mínimo pasando por zonas de valor cero o nodos, sus soluciones o funciones de onda pueden tener valores de signos opuestos, positivos(+) o negativos(-), que es lo que se llama signo de la faseasociada a un orbital y que no tienen nada que ver con la existencia de cargas positivas o negativas.
Existen dos teorías para describir el enlace covalente utilizando el concepto de orbital, la Teoría de Enlace de Valencia y la Teoría de Orbitales Moleculares. Ambas teorías con complementarias y la utilización de una u otra es más o menos adecuada según es aspecto del enlace que se desea...