Teoria del enlace de valencia

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 espines opuestos.
Como ejemplo más sencillo se puede considerar la formación de la molécula dehidrógeno a partir de sus átomos, cada uno de ellos con un electrón en su orbital atómico 1s. Cuando los dos átomos se aproximan se produce el solapamiento de sus orbitales lo que supone la creación del enlace hidrógeno-hidrógeno:

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 unaatracción 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, especialmente entre sus núcleos. Al principio predominan las fuerzas atractivas electrón-núcleo lo que favorece el acercamiento de ambos átomos, pero a medida que éste se produce,aumentan las fuerzas repulsivas entre los núcleos hasta igualarse con las atractivas. En este momento se alcanza un mínimo de energía y un máximo de estabilidad del conjunto formado por los dos átomos de hidrógeno. Se ha formado el enlace y, como consecuencia, la molécula de hidrógeno.
Aunque según la teoría del enlace de valencia los dos orbitales atómicos solapados conservan su identidad, como losdos electrones 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 covalentese forma 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 yorbitales que se solapen.
Así, en la formación de la molécula de fluoruro de hidrógeno es el orbital s de un átomo de hidrógeno el que se solapa con uno cualquiera de los tres orbitales atómicos p equivalentes del átomo de flúor:

Como los orbitales p son bilobulados de signos opuestos y, por consiguiente, con un plano nodal central, el enlace se forma por solapamiento del orbital s del átomo dehidrógeno con el lóbulo del orbital p de su mismo signo. El lóbulo no implicado en el solapamiento disminuye sensiblemente de tamaño lo que significa que, como en la molécula de hidrógeno, también la mayor densidad electrónica se encuentra entre los núcleos de los átomos de hidrógeno y de flúor. La situación es muy similar a la de la molécula de hidrógeno, aunque no idéntica, como pone demanifiesto que la energía de disociación del enlace hidrógeno-flúor es de 568 kJ/mol y la longitud de enlace de 92 pm.
También es posible la interacción o solapamiento frontal de dos orbitales p tal como ocurre en la formación de la molécula de flúor:

Como en el caso de la molécula de fluoruro de hidrógeno, el solapamiento se produce entre los lóbulos del mismo signo de cada orbital p, mientras quelos del otro signo disminuyen considerablemente de tamaño por estar la máxima probabilidad de encontrar los electrones del enlace entre los dos núcleos de flúor. En este caso, el solapamiento de los dos orbitales es menor y, consecuentemente, menor es la energía de disociación de enlace (151 kJ/mol). La longitud de enlace es de 142 pm.
De igual manera que se forman moléculas diatómicas por...