FMCAP5-1
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5 ) ESTRUCTURA MOLECULAR
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5.1) ENLACES MOLECULARESSistemas = sistemas de tomos
Cmo se ensamblan o unen los tomos?
interacciones elctricas
Enlaces+-
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5.1) ENLACES MOLECULARESENLACES INICOS
Caracterizados por interacciones elctricas de iones atmicos.
Molcula de Cloruro de sodio NaCl= Na + Cl+-
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5.1) ENLACES MOLECULARES Enlace medianamente intensoNaCl Na+ Cl( orden de eV)+-
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ii) ENLACES COVALENTES
Caracterizados por fuerzas elctricas ms intensas debido al acople {apareamiento} de electrones Comparticin de electrones
Caso ms tpico es el H2 H2 = H H
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Son energticamente ms intensos que el enlace ion ion
Cl2 , O2, H2O ,CH4
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iii) ENLACES DE VAN DER WALLSCaracterizados por interacciones elctricas dbiles entre dipolos H20, HCl : Molculas polares permanentes, por ejemplo,
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Son enlaces energticos dbiles respecto de los ION-ION
Las fuerzas de Van der Walls pueden ser:
p-p (permanente-permanente)
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p-p (permanente-inducido) p-p (inducido-inducido)
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iv) ENLACE DE H
Caracterizado por compartir protones
Presentes en macro-molculas {molculas orgnicas}
Son de intensidad energtica baja ( 0.1 eV)
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v) ENLACE METALICO
Presente en slidos metlicos
Las fuerzas de enlace entre los ncleos positivos y el gas de electrones.
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5.2) ENERGAS Y ESPECTROS MOLECULARES Caracterizaremos energticamente a los sistemas moleculares. Esta caracterizacin se efectuar considerando bsicamente energas rotacionales y vibracionales,Energa elctrica : e-e , e-pEnerga de traslacin: CMEnerga cintica de rotacin Energa de vibracin
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5.2) ENERGAS Y ESPECTROS MOLECULARESESTADO MOLECULAR CARACTERIZADO POR ENERGIA, EmolCompleja , problema de muchos cuerposNo da mucha informacin estructural de la molcula
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i) Estados energticos rotacionalesCaso: Molcula diatmica3 grados de libertad rotacional X: Rot Y-ZY: Rot YZ: Rot X-Y
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Las transiciones posibles rotacionales se muestran en el siguiente diagrama donde la regla de seleccin esta dada por J = +/- 1,
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Las transiciones de los estados rotacionales se ajusta a la reglade seleccin j= +/- 1 la cual considera la conservacin del L del sistema molcula fotn.
La transiciones rotacionales conducen a espectros de emisin-absorcin fotnica en la franja de microondas hasta IR lejano.
Teora fsica modelo experimentos:Caso: COrCOM1mcM2momc y mo= oku:umau: 1,6 *10(-27)r:0,113 nm
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ii) Energa vibracionalModelom1m2kkSistema k {sistema m-k: MAS}
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Regla de seleccin: =+/-1E12 = E12 : AbsorcinE32 = E32 : EmisinA Ts ordinarias: Ev = Ev,v=0 (E>>kBT)
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iii) Espectros molecularesAsumiendo grados de libertad independientes,
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Diagramas de nivel de energa:
Especto del HCl: doblete; concordancia con el modelo
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I
8.00 8.20 8.40 8.60 8.80 9.00 9.20 x 1013 Hz Frecuencia
I
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5.3) ENLACES EN SLIDOSTipos de Enlaces:
Enlace Inico (NaCl)
E covalente (diamante)
E Metlico (metales): Inico-covalente
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i) Slidos Inicos: NaClInteraccin Coulombiana
Na+ tiene 6 iones Cl- vecinos mas cercanos
Cl- tiene 6 iones Na+ vecinos mas cercanos
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La energa potencial total se puede modelar de esta forma,
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UTrU0
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U0 Energa cohesiva Inica del slido
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Energa cohesiva Atmica: E=?
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E=6,31
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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 lquidos polares: H2O
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