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QUIMICA INORGÁNICA Dr. Hector Javier Rojas Saenz
Indica cual de los siguientes grupos de números cuánticos son inaceptables o erróneos, explica el por que:
(a) (1, 0, 1/2, 1/2)
b) (3, 0, 0, +1/2)
c) (2, 2, 1, +1/2)
d) (4, 3, -2, +1/2)
e) (3, 2, 1, 1).
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TEORIAS DE ENLACE
Las teorías de enlace intentan describir una molécula con basea los átomos que la forman, no intentan explicar “como” seforman los enlaces.
¿ QUE ES LA TEORÍA DE ENLACE VALENCIA?
Es la teoría mecánico-cuántica que explicala naturaleza de un enlace químico enuna molécula, en términos de las valenciasatómicas.
Suponiendo que los electrones de unamolécula ocupan orbitales atómicos de losátomos individuales.
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REGLAS DE LEWIS
Gilbert N. Lewis
Surgió como consecuencia directa de lasideas del apareamiento de los electronesplanteadas por Lewis y otrosinvestigadores.
Normalmente dos electrones se apareanpara formar un enlace.
Para la mayoría de las moléculas habrá unmáximo de 8e- en la capa de valencia.
Para los elementos que tienen orbitales daprovechables, la capa de valencia sepuede expandir mas allá del octeto.
La molécula buscara una situación dondese tenga la menor energía total.
TEORÍA DE ENLACE VALENCIA
Según la teoría del enlace valencia,el enlace covalente H-H se formapor el traslape de los dos orbitales1s de los átomos de H.
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TRASLAPE ¿Qué sucede cuando dos átomosde H se aproximan entre sí paraformar un enlace?Provoca cambios energéticos
La teoría del enlace valenciaestablece que una molécula establese forma a partir de la reacción delos átomos, cuando la energíapotencial del sistema ha disminuidoal mínimo; la teoría de Lewis ignoralos cambios energéticos en laformación de los enlaces químicos.
¿ QUE PASA CON LAS MOLÉCULAS POLI ATÓMICAS?
Según la teoría del enlace valencia, lahibridación de los orbitales es parteintegral de la formación de enlace.
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HIBRIDACIÓN
Un enigma se refería al hecho que el metano es CH4 y que los 4enlaces están dirigidos hacia los vértices de un tetraedro.
Enlace valencia se basa en el traslape en fase de orbitalesmedio llenos, con la configuración del C solo se tienen dosorbitales medio llenos.
Linus Pauling sugirió que la configuración electrónica de uncarbono enlazado a otros átomos no necesitaba ser igual a lade un átomo de carbono libre
¿Y QUE ES LA HIBRIDACIÓN?
Es la mezcla de varios orbitales atómicos no equivalentes delmismo átomo para formar nuevos orbitales híbridos. Losorbitales híbridos explican la forma en que se disponen loselectrones en la formación de los enlaces, dentro de la teoríadel enlace de valencia, y justifican la geometría molecular.
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HIBRIDACIÓN SP El diagrama orbital de los electrones de valencia
del Be es:
Se sabe que el Be en estado fundamental no formaenlaces covalentes con el Cl porque sus electrones estánapareados en el orbital 2s. Así que se recurre a lahibridación para explicar el comportamiento de losenlaces del Be. Primero se promueve un electrón delorbital 2s a un orbital 2p, de lo que resulta
La geometría lineal del BeCI2 se puedeexplicar suponiendo que el Be tienehibridación sp.
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HIBRIDACIÓN SP2 Al considerar sólo los electrones de valencia, el diagrama
orbital del B es:
Primero se promueve un electrón 2s a un orbital vacío 2p:
Mezclando el orbital 2s con los dos orbitales 2p se generantres orbitales híbridos sp2:
Los orbitales híbridossp2 de boro setraslapan con losorbitales 2p del flúor.
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HIBRIDACIÓN SP3 Considere la molécula de CH4 . Analizando sólo los electrones
de valencia es posible representar el diagrama orbital del Ccomo:
Para explicar los cuatro enlaces C-H del metano, se puedepromover (es decir, excitar energéticamente) un electrón delorbital 2s al 2p:
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Formación de cuatroenlaces entre los orbitaleshíbridos sp3 del carbono ylos orbitales 1s de loshidrógenos, en el CH4.
ORBITALES HÍBRIDOS IMPORTANTES Y SU FORMA
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ENLACES MÚLTIPLES
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6C
7N
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8O
6C
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7N 8O 9F
7N 8O
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7N
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¿Qué tipo de hibridación tienen los diferentes átomos en las siguientes moléculas?
TEORÍA DE ENLACE DE VALENCIA
Distintos tipos de enlace Enlace σ: traslape o solapamiento frontal de los
orbitales atómicos Enlace π: traslape o solapamiento lateral de los
orbitales atómicos Los orbitales híbridos sólo participan de enlaces σ En los enlaces π participan orbitales p
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CONCLUSIONES En la teoría del enlace valencia, los orbitales atómicos híbridos se formanmediante la combinación y reorganización de los orbitales del mismoátomo.
Los orbitales híbridos tienen todos igual energía y densidad electrónica.
El número de orbitales híbridos es igual al número de orbitales atómicospuros que se combinan.
La expansión de capa de valencia se puede explicar suponiendo lahibridación de los orbitales s, p y d.
La fuerza de un enlace es aproximadamente proporcional al gradode traslape de los orbitales atómicos.
Tanto los orbitales s como los p puros dan lugar a traslapesrelativamente ineficientes comparados con los de los orbitaleshíbridos.
El traslape relativo de los orbitales híbridos decrece en el ordensp˃sp2˃sp3˃˃p