tp 2 atomos y moleculas

Comisión Nº: 129
Integrantes: Favergiotti Giuliana
Labernia Micaela
Fecha: 03/09/14


INFORME TRABAJO PRÁCTICO Nº 2 ESTRUCTURA DE ÁTOMOS Y MOLÉCULAS

I. Parte computacional

Introducción:
Para este trabajo práctico utilizamos el programa HyperChem, basado en la resolución de la ecuación de Schrödinger, para predecir y modelar sistemas a escala molecular.Necesitamos utilizar dicho software ya que las complicaciones, al tener que considerar la repulsión entre los electrones y el gran número de estos son muy altas para hacerlas nosotros mismos. Lo que podemos observar es cuán alejado o acertado está en comparación con valores tabulados.

Objetivos:
• Calcular energías de ionización para átomos del segundo período
• Calcular y analizar la energía deuniones químicas y la curva de energía potencial para distintas moléculas
• Visualizar geometría y orbitales moleculares

A. Átomos. Energías de Ionización


Elemento
 
Átomo
 
 
Ion
 
EI
EI
 
Multiplicidad
Carga
Energía
Multiplicidad
Carga
Energía
Calc. (Kcal/mol)
Tabla* (Kcal/mol)
Li
2
0
-4631,97
1
+1
-4509,97
122124,19
Be
1
0
-9090,62
2
+1
-8904,34
186,28
214,72
B
2
0
-15304,81
1
+1
-15120,70
184,11
191,31
C
3
0
-23463,44
2
+1
-23269,03
250,23
259,38
N
4
0
-33951,65
3
+1
-33629,50
322,62
334,86
O
3
0
-46682,73
4
+1
-46409,95
272,68
313,84
F
2
0
-62026,18
1
+1
-61670,85
355,33
401,49

*”Química” octava edición. Whitten, Davis, Peck, StanleyAnálisis de la tendencia observada:

La primera energía de ionización es la cantidad mínima de energía que se necesita para separar al electrón menos fuertemente unido de un átomo gaseoso aislado para formar un ion con carga +1.
Al desplazarse hacia la derecha en la tabla periódica, aumenta la carga nuclear efectiva y en consecuencia disminuye el radio atómico. El incremento de la carganuclear efectiva causa que los electrones más externos sean atraídos más estrechamente, lo cual hace que sean más difíciles de eliminar; por lo tanto la primera energía de ionización, en general, aumenta al recorrer la tabla periódica de izquierda a derecha.
Conocer los valores relativos de la energía de ionización nos permite predecir si es probable que un elemento forme compuestos iónicos omoleculares (covalentes). Los elementos que poseen baja energía de ionización forman compuestos por pérdida de electrones para dar cationes. Los elementos que tienen valores de energía de ionización intermedios forman, en general, compuestos moleculares al compartir electrones con otros elementos. Los elementos que poseen energía de ionización muy alta, suelen ganar electrones para formar aniones conconfiguración electrónica de capa cerrada.
Al analizar los valores de la primera energía de ionización de los elementos del segundo período, nos encontramos con que hay dos excepciones a la regla general de cómo aumenta dicha energía.
La primera energía de ionización del Litio es muy baja. Esto se debe a que es el átomo más grande de su período, por lo que su carga nuclear efectiva es la más baja.Tiene un solo electrón en su capa más externa (2s1). El primer electrón que se añade a una capa se elimina con facilidad para dar una configuración de gas noble.
Al fijarnos en el Berilio, vemos que la energía de ionización aumenta, como es de esperarse.
En el Boro se produce la primera excepción a la tendencia: la primera energía de ionización disminuye. Esto se puede explicar porque laconfiguración electrónica externa del Berilio es 2s2 y la del Boro es 2s2 2p1. Quitarle un electrón al Boro es más fácil puesto que tiene un solo electrón en el orbital p a diferencia del Berilio que tiene el orbital s lleno.
En el Carbono y el Nitrógeno se respeta la tendencia esperada. La energía de ionización aumenta.
Al fijarnos en el Oxígeno nos encontramos con la segunda excepción, la energía...