teorias de uniones moleculares
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TEORIAS DE UNIONES MOLECULARES
TRPECV (teoría de la repulsión de los pares de electrones de la capa de valencia).
TEV (teoría del enlace de valencia). TOM (teoría de orbitales moleculares).
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TRPECV
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Nº de pares de e-
Geometría Angulo de enlace
2 (AX2) Linear 180o
3 (AX3) Trigonal Planar
120o
4 (AX4) Tetrahedral 109.5o
5 (AX5) Trigonal Bipyramidal
90o / 120o
6 (AX6) Octahedral 90o
Geometría ideal
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Para determinar si una molécula es polar, necesitamos conocer dos cosas:
1‐ La polaridad de los enlaces de la molécula.
2‐ La geometría molecular
CO2
Cada dipolo C‐O se anula porque la molécula es lineal
Los dipolos H‐O no se anulan porque la molécula no es lineal, sino bent.
H2O
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Teoría del enlace de valencia • Explica que el enlace se forma por superposición de orbitales
atómicos. • Supone que los electrones de una molécula ocupan orbitales
atómicos de los átomos individuales.
• La acumulación de densidad electrónica entre dos núcleos ocurre cuando un orbital atómico de valencia se fusiona con uno de otro átomo.
• Los orbitales ocupan una misma región del espacio, se solapan o traslapan.
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Región de solapamiento
Región de solapamiento
Solapamiento de orbitales para formar enlaces covalentes
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Teoría del enlace de valencia
• Para explicar las geometrías suponemos que los orbitales atómicos de un átomo se mezclan para formar nuevos orbitales llamados orbitales híbridos.
• El proceso de mezclar (alterar los orbitales atómicos cuando los átomos se acercan para formar enlaces) se denomina hibridación.
• El número total de orbitales híbridos de un átomo, es igual al número de orbitales atómicos que se combinaron.
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• • F Be F
• •
• •
• •
• •
• •
Be: 1s2 2s2
1s 2s 2p
Estado basal:
1s 2s 2p
Promoción:
1s sp sp 2p
Hibridización:
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2p 2 sp 2p
Be F F : :
Región de solapamiento
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C: 1s2 2s2 2p2
1s 2s 2p
Estado basal:
1s 2s 2p
Promoción:
1s sp3
Hibridización:
H C H
H
H
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Teoría de orbitales moleculares (TOM)
La combinación de orbitales atómicos de átomos diferentes forma orbitales moleculares. Los electrones en estos orbitales pertenecen a la molécula como conjunto.
Da una idea más precisa sobre: la distribución de la nube electrónica, la energía de enlace, las propiedades magnéticas de la molécula.
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T.O.M. Muchas veces, TEV, no explica ciertas propiedades de las moléculas. Ej. O2, que según la teoría es diamagnética (sin electrones desapareados). Experimentalmente, el O2 es paramagnética.
La TOM, describe los enlaces covalentes en términos de orbitales moleculares, que resultan de la interacción de los orbitales atómicos de los átomos que se enlazan.
¿qué diferencia hay entre un orbital atómico y uno molecular?
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TOM
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O.M. DE ENLACE Y ANTIENLACE O.M. DE ENLACE:
MENOR ENERGÍA, MAYOR ESTABILIDAD, ENLACE COVALENTE
ESTABLE, D. ELECTRÓNICA MÁX. ENTRE
NÚCLEOS DE ÁTOMOS. INTERFERENCIA
CONSTRUCTIVA
O.M. DE ANTIENLACE:
MAYOR ENERGÍA, MENOR ESTABILIDAD, ENLACE COVALENTE
INESTABLE, LA DENSIDAD DISMINUYE A
CERO ENTRE LOS DOS NÚCLEOS.
INTERFERENCIA DESTRUCTIVA
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Orbital atómico
Orbital atómico
Átomo Átomo Molécula
Energía
Antienlazante
Enlazante
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1s 1s
σ 1s
σ *1s
+
La molécula de H2 posee un orbital molecular σ1s enlazante y un orbital σ*1s antienlazante de
mayor energía.
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Diagrama de niveles de E para un O.M.
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Diagrama de energía para orbitales “p”
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Orbitales moleculares σ2p y π2p
2pz 2pz
2py 2py π2py
2px 2px
π*2py
π*2pz π2pz
σ*2px σ2px
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Reglas que gobiernan configuración electrónica
molecular
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ORDEN DE ENLACE Es útil para comparar estabilidades de diferentes especies químicas.
Indica la fuerza de un enlace. Ej.: O.E.=2‐0/2= 1 (un enlace covalente, molécula estable). O.E.= 0 (enlace covalente no estable, no existe molécula).
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Orden de enlace: predicciones.
O.E 1/2 1 1/2 0
Config. e‐ (σ1s)1 (σ1s)2 (σ1s)2 (σ*1s)1 (σ1s)2 (σ*1s)2
Estabilidad H2 > H+2 > He+2 > He2
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Moléculas diatómicas homonucleares de elementos del
2° período
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Diagrama general de niveles de Energía σ*2px
π*2py = π*2pz
σ2px
π2py = π2pz
σ*2s
σ2s
σ*1s
σ1s
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σ*2p
Ene
rgía
π*2p
σ2p
π2p
2p 2p
σ*2s
σ2s 2s 2s
Átomo de N Átomo de N Molécula de N2
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Ene
rgía
σ*2p
π*2p
σ2p
π2p
2p 2p
σ*2s
σ2s 2s 2s
Átomo de O Átomo de O Molécula de O2
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Moléculas diatómicas heteronucleares
Los orbitales atómicos del elemento MÁS ELECTRONEGATIVO, tienen MENOR energía que la de los orbitales de los elementos MENOS ELECTRONEGATIVO.
En este caso, los diagramas anteriores no son apropiados para este tipo de moléculas.
Ej. CO: C 1s2 2s2 2p2 O 1s2 2s2 2p4
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Molécula de CO
C: 1s2 2s2 2p2 O: 1s2 2s2 2p4