5 ) ESTRUCTURA MOLECULAR

Presentación del tema: "5 ) ESTRUCTURA MOLECULAR"— Transcripción de la presentación:

1 5 ) ESTRUCTURA MOLECULAR

2 5.1) ENLACES MOLECULARES Sistemas = sistemas de átomos
¿Cómo se ensamblan o unen los átomos?  interacciones eléctricas Enlaces + -

3 5.1) ENLACES MOLECULARES ENLACES IÓNICOS
 Caracterizados por interacciones eléctricas de iones atómicos. Molécula de Cloruro de sodio NaCl= Na + Cl + -

4 5.1) ENLACES MOLECULARES  Enlace medianamente intenso
NaCl  Na+ Cl( orden de eV) + -

5 ii) ENLACES COVALENTES
Caracterizados por fuerzas eléctricas más intensas debido al acople {apareamiento} de electrones  Compartición de electrones Caso más típico es el H2 H2 = H – H

6 Son energéticamente más intensos que el enlace ion – ion
Cl2 , O2, H2O ,CH4

7 iii) ENLACES DE VAN DER WALLS
Caracterizados por interacciones eléctricas débiles entre dipolos  H20, HCl : Moléculas polares permanentes, por ejemplo,

8 Son enlaces energéticos débiles respecto de los ION-ION
Las fuerzas de Van der Walls pueden ser:  p-p (permanente-permanente)

9  p-p (permanente-inducido)
 p-p (inducido-inducido)

10 iv) ENLACE DE H Caracterizado por compartir protones Presentes en macro-moléculas {moléculas orgánicas} Son de intensidad energética baja (– 0.1 eV)

11 v) ENLACE METALICO  Presente en sólidos metálicos  Las fuerzas de enlace entre los núcleos positivos y el gas de electrones.

12 5.2) ENERGÍAS Y ESPECTROS MOLECULARES
Caracterizaremos energéticamente a los sistemas moleculares. Esta caracterización se efectuará considerando básicamente energías rotacionales y vibracionales, Molécula CM Energía eléctrica : e-e , e-p Energía de traslación: CM Energía cinética de rotación  Energía de vibración 

13 5.2) ENERGÍAS Y ESPECTROS MOLECULARES
ESTADO MOLECULAR CARACTERIZADO POR ENERGIA, Emol Compleja , problema de muchos cuerpos No da mucha información “estructural” de la molécula

14 i) Estados energéticos rotacionales
Caso: Molécula diatómica m1 m2 r z x y 3 grados de libertad rotacional X: Rot Y-Z Y: Rot Y Z: Rot X-Y

15 m1 z m2 CM  r 

16 Las transiciones posibles rotacionales se muestran en el siguiente diagrama donde la regla de selección esta dada por J = +/- 1, EKRi J 3 2 1

17 Las transiciones de los estados rotacionales se ajusta a la regla
de selección j= +/- 1 la cual considera la conservación del L del sistema molécula – fotón. La transiciones rotacionales conducen a espectros de emisión -absorción fotónica en la franja de microondas hasta IR lejano.  Teoría física  modelo  experimentos: Caso: CO mc y mo= ok u:uma u: 1,6 *10(-27) r:0,113 nm C O r M2 mo M1 mc

18 ii) Energía vibracional
Modelo k k m2 m1 Sistema k {sistema m-k: MAS}

19 Regla de selección: =+/-1
Evib  3 2 1 E12 = E12 : Absorción A Ts ordinarias: Ev = Ev,v=0 (E>>kBT) E32 = E32 : Emisión

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21 iii) Espectros moleculares
Asumiendo grados de libertad independientes,

22 Diagramas de nivel de energía:
Especto del HCl: doblete; concordancia con el modelo

23 I I x 1013 Hz Frecuencia

24 5.3) ENLACES EN SÓLIDOS Tipos de Enlaces:  Enlace Iónico (NaCl)
 E covalente (diamante)  E Metálico (metales): Iónico-covalente

25 i) Sólidos Iónicos: NaCl
Interacción Coulombiana Na+ tiene 6 iones Cl- vecinos mas cercanos Cl- tiene 6 iones Na+ vecinos mas cercanos

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27 La energía potencial total se puede modelar de esta forma,

28 UT r U0

29 U0 Energía cohesiva Iónica del sólido

30 Energía cohesiva Atómica:

31 E=6,31

32 Propiedades Generales:
 Duros y estables  Pobres conductores de I y Q  Transparentes en la zona visible  Absorbentes en zonas IR medio y lejano  Solubles en líquidos polares: H2O

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