Orbitales atómicos y moleculares
La Teoría de orbitales moleculares es fundamental para comprender la estructura y reactividad de las moléculas. Este capítulo explora los conceptos clave de orbitales atómicos, moleculares y su papel en los enlaces químicos.
Los orbitales atómicos s p d f son representaciones teóricas de cómo se distribuyen los electrones en un átomo. Su forma depende de la complejidad de la ecuación que los describe, siendo los orbitales s los más sencillos. Los números cuánticos determinan los niveles energéticos y la configuración electrónica de los átomos.
Definición: Una capa abierta ocurre cuando no están llenos todos los conjuntos de orbitales de un nivel, mientras que una capa cerrada tiene completamente lleno un conjunto de orbitales.
La Regla de Hund establece que cuando hay orbitales de igual energía, estos deben semicompletarse primero antes de llenarse por completo. Esto se relaciona con el Principio de exclusión de Pauli, que indica que los orbitales solo pueden estar ocupados por un máximo de dos electrones.
Highlight: Los átomos del tercer período en adelante pueden tener octetos expandidos, lo que influye en su capacidad de formar enlaces.
La Teoría de orbitales moleculares explica cómo, cuando los átomos interactúan, sus orbitales atómicos se transforman en orbitales moleculares. Esta interacción puede ser constructiva, generando un orbital molecular de menor energía, o destructiva, produciendo un orbital de mayor energía con una superficie nodal.
Vocabulary:
- Orbital enlazante: Resultado de una interacción constructiva entre orbitales atómicos.
- Orbital antienlazante: Resultado de una interacción destructiva, con mayor energía que los orbitales atómicos originales.
Los orbitales híbridos se forman cuando se combinan orbitales para crear nuevos con características diferentes. Este concepto es crucial para entender la geometría molecular y la Teoría de Repulsión de Pares de Electrones de Valencia (TRPEV).
El capítulo concluye con una introducción a los hidrocarburos, compuestos formados únicamente por carbono e hidrógeno, que pueden ser lineales o cíclicos, saturados o insaturados. Se menciona la importancia de los grupos funcionales en la química orgánica, ya que estos confieren propiedades específicas a las moléculas.
Example: En los enlaces triples, la representación debe ser lineal, mientras que en los alquenos se debe especificar si la orientación es hacia arriba o hacia abajo.
Esta teoría proporciona una base sólida para comprender la estructura molecular y la reactividad química, siendo esencial para el estudio avanzado de la química orgánica e inorgánica.
