Teoría del Orbital Molecular Décimo novena sesión Teoría del Orbital Molecular

Acosta Anaya Rosa Itzel 9.0 Aguilar Guevara Heber 4.0 Alcaide Palapa Miriam 3.0 Alonso de Jesús Mónica 5.0 Alpízar Gutiérrez Lizeth 7.0 Alvarado Cuevas Mariana Ángeles Cruz Vanessa 8.0 Barbosa Ramírez Iván Berrón Valderrábano Jimena 0.0 Camarillo Valdés Luis Fernando 6.0 Casiano González Eric Ricardo Castelán Gómez Margarita Cortes Balcázar Regina Lucia Díaz Trasviña Carmen Elvia Espinoza González Jorge Ángel Figueroa Islas Angélica Esperanza Fuentes Díaz Jessica Johana 5.5 García Aguilar Carolina García Valdés Fernando Miguel García Venado Mauricio

Garduño Mejía Diana Karen 2.0   Gómez Espinoza Humberto 7.5 Gómez Romero Jorge 5.0 González Morales Luis Daniel Hernández del Ángel Marcos Mauricio 4.0 Hernández Hernández Carlos Yarim 3.0 Ibarra Ávila David Juárez Anguiano Lithza Fernanda Larios Crispin Miriam Guadalupe 7.0 Linares Vázquez Estefany Fernanda 6.0 López Méndez Brenda Larisa 5.5 Martínez Guillen Zair 9.0 Martínez Villa Ricardo Mendoza Lira Diana Laura Mendoza Martínez Gloria Ruth Meneses Mejía Nayeli Guadalupe Mesinas Cruz Citlali Miranda Hernández Jessica Belem 8.0 Molina Buitrón Luis Antonio Mondragón Medina Luis Arturo

Morales Bertrand María Fernanda 5.0 Muciño Gutiérrez Nancy 10.0 Ortega Arevalo Christian Didier 4.0 Pérez Cruz Dalia Lucia Pérez García Mario Alberto 8.0 Pérez Portillo Edgar 3.0 Quintana Olvera Benjamín Joel Reyes Mendoza Guadalupe Adriana Rodríguez Díaz Fernando 7.0 Romero Mendoza Ulises Rosas Aguilar Diana Laura Rosas Hernández Itzel Rosas Landa Hernández Emily Ivette 5.5 Ruiz Barón Oscar Deusdedy Sánchez Salas Jessica Arisbet Taboada Ortega Manuel Alejandro Valdez Rangel Aron Isaac Villarreal Bravo Edwin David Zúñiga Rodríguez María Elena

Orbitales Moleculares Si hay orbitales en los átomos, ¿por qué no ha de haber orbitales en las moléculas? Para que haya orbitales en las moléculas es necesario construir funciones de onda monoelectrónicas para las moléculas. 5

Orbitales Moleculares (2) Los orbitales moleculares se construyen mediante una combinación lineal de orbitales atómicos (Método LCAO). Todos los orbitales atómicos contribuyen al orbital molecular. Todos los átomos de la molécula contribuyen con sus orbitales. 6

Moléculas diatómicas homonucleares 7

Diatómicas homonucleares La combinación de orbitales 1s da dos mínimos en la energía: Un orbital 1s de enlace (menor energía que los 1s separados) Un orbital 1s* de antienlace (menor energía que los 1s separados) 8

Diatómicas homo nucleares (2) 9

Diatómicas homo nucleares (3) La combinación de orbitales 2s da dos mínimos en la energía: Un orbital 2s de enlace. Un orbital 2s de antienlace. 10

Diatómicas homo nucleares (4) 11

Diatómicas homo nucleares (5) La combinación de orbitales 2p da: Un orbital 2p de enlace. Un orbital 2p de antienlace. Dos orbitales 2p de enlace (x, y). Dos orbitales 2p de antienlace (x, y) 12

Diatómicas homo nucleares (6) 13

1s  1s  2s  2s  2p  2px = 2py  2px = 2py  2p E 1s  1s  2s  2s  2p  2px = 2py  2px = 2py  2p Excepto para B, C y N: 1s  1s  2s  2s  2px = 2py  2p  2px = 2py  2p 14

B, C y N 15

H2 Configuración electrónica (1s)2 16

H2 Configuración electrónica (1s)2 17

Orden de enlace Orden de enlace (o de unión) = (número de electrones en orbital de enlace - número de electrones en orbital de antienlace) / 2 18

H2 OE = (2-0)/2 = 1 H – H M = 2S + 1 = 2(0) + 1 = 1  Singulete 19

Propiedades magnéticas Si la molécula tiene electrones desapareados  paramagnética. Si la molécula no tiene electrones desapareados  diamagnética. H2 es diamagnética. ¿ H2+? 20

H2+ ¿Configuración electrónica? (1s)1 ¿ Orden de enlace? OE = (1-0)/2 = ½ 21

H2+ ¿ Propiedades magnéticas? Paramagnética ¿Multiplicidad? M = 2S + 1 = 2(½) + 1 = 2  Doblete 22

He2 ¿ Orden de enlace? OE = (2-2)/2 = 0 He2 No existe 23

He2+ ¿Configuración electrónica? (1s)2 (1s*)1 ¿ Orden de enlace? OE = (2-1)/2 = ½ 24

He2+ ¿ Propiedades magnéticas? Paramagnética ¿Multiplicidad? M = 2(½) + 1 = 2  Doblete 25

26

Li2 Configuración electrónica (1s)2 (1s*)2 (2s)2 27

Li2 Orden de enlace: OE = (4-2)/2 = 1 Multiplicidad: 1  singulete Diamagnética 28

Be2 Orden de enlace: OE = (4-4)/2 = 0 Be2 No existe 29

General 30

B, C y N 31

B2 (una excepción) Configuración electrónica (1s)2 (1s*)2 (2s)2 (2s*)2 (2px)1 (2py)1 32

B2 Orden de enlace: OE = (6-4)/2 = 1 Paramagnética. M = 2(1) + 1 = 3  Triplete 33

C2 (otra excepción) Configuración electrónica (1s)2 (1s*)2 (2s)2 (2s*)2 (2px)2 (2py)2 34

C2 Orden de enlace: OE = (8-4)/2 = 2 C= C Diamagnética. M = 2(0) + 1 = 1  Singulete 35

N2 (otra excepción) Configuración electrónica (1s)2 (1s*)2 (2s)2 (2s*)2 (2px)2 (2py)2 (2p)2 36

N2 Orden de enlace: OE = (10-4)/2 = 2 N N Diamagnética. M = 2(0) + 1 = 1  Singulete 37

General 38

O2 Configuración electrónica (1s)2(1s*)2(2s)2(2s*)2(2p)2(2px)2(2py)2 (2px*)1(2py*)1 39

O2 Orden de enlace: OE = (10-6)/2 = 2 O= O Paramagnética. La teoría de orbitales moleculares es la única que predice el paramagnetismo del oxígeno. 40

Paramagnetismo del O2 41

O2 M = 2(1) + 1 = 3  Triplete 42

F2 Configuración electrónica (1s)2(1s*)2(2s)2(2s*)2(2p)2(2px)2(2py)2 (2px*)2(2py*)2 43

F2 Orden de enlace: OE = (10-8)/2 = 1 F- F Diamagnética. M = 2(0) + 1 = 1  Singulete 44

Ne2 Orden de enlace: OE = (10-10)/2 = 0 Ne2 No existe 45

Moléculas diatómicas heteronucleares 46

Diagramas de correlación 100% Covalente A = B Polar o Iónico A <B 47

Monóxido de carbono (CO) 6C: 1s2 2s2 2p2 8O: 1s2 2s2 2p4 (1s)2 (1s*)2 (2s)2 (2s*)2 (2p)2 (2px)2 (2py)2 Orden de unión = 3 48

(1s)2 (1s*)2 (2s)2 (2s*)2 (2p)2 (2px)2 (2py)2 (2px*)1 NO 7N: 1s2 2s2 2p3 8O: 1s2 2s2 2p4 (1s)2 (1s*)2 (2s)2 (2s*)2 (2p)2 (2px)2 (2py)2 (2px*)1 Orden de unión = 2.5 49

NO 50

NO+ y CN- 6C: 1s2 2s2 2p2 7N: 1s2 2s2 2p3 8O: 1s2 2s2 2p4 NO+ y CN- son especies isoelectrónicas al CO 51

HF 52

HCl 53

Tarea 43 Calcular el orden de enlace de las siguientes moléculas: B2, C2, O2, CO, NO 54

Tarea 44 ¿Cuáles de las siguientes moléculas son paramagnéticas y cuáles diamagnéticas? Explicar. B2, C2, O2, CO, NO 55

Tarea 45 Compare las energías de enlace de las siguientes especies químicas: O2, O2-, O2+ N2, N2-, N2+ 56

Moléculas poliatómicas 57

BeH2 58

H2O 59

CO2 60

CH4 61