¿Cómo se caracteriza un orbital molecular?

El orbital molecular describe el comportamiento de un electrón en el campo eléctrico generado por los núcleos y una distribución promediada del resto de los electrones. En el caso de dos electrones que ocupan el mismo orbital, el principio de exclusión de Pauli obliga a que tengan espines opuestos.

El orbital es la descripción ondulatoria del tamaño, forma y orientación de una región del espacio disponible para un electrón. 1 Cada orbital con diferentes valores de n presenta una energía específica para el estado del electrón.

Los orbitales moleculares se construyen a partir de los orbitales atómicos. Se van a crear tantos orbitales moleculares como orbitales atómicos se solapen (se enlacen). Los orbitales atómicos se mezclan más (es decir, contribuyen más a los mismos orbitales moleculares) si tienen energías similares.

Región del espacio alrededor del núcleo del átomo donde existe una gran probabilidad de encontrar un electrón.

Es importante mencionar que los orbitales moleculares pueden ser enlazantes (tienen menos energía que los orbitales atómicos que permiten su creación y están en situación de atracción) o antienlazantes (cuentan con mayor energía que cada orbital atómico y se hallan en estado de repulsión).

Forma de los orbitales atómicos y de la densidad electrónica asociada

Los orbitales s son esféricos y tienen una única zona de densidad electrónica. Los orbitales p son una figura de ocho, por lo que tienen dos zonas de densidad electrónica. Mientras que los orbitales d pueden tener una gran variedad de formas, con entre 3 a 5 densidades electrónicas.

El lanzador orbital más pequeño del mundo, el SS-520-5 (JAXA). El SS-520, construido por la empresa Canon, fue concebido inicialmente como un pequeño cohete sonda de combustible líquido para estudiar la alta atmósfera.

La primera capa de electrones, 1n, corresponde a un solo orbital ‍ . El orbital ‍ es el más cercano al núcleo y es el primero en llenarse con electrones, antes que cualquier otro orbital.

LA TEORÍA DE ORBITALES MOLECULARES (OM).

Esta teoría se debe a Mulliken y Hund (1928).

Las órbitas pueden ser circulares, elípticas, parabólicas o hiperbólicas. En el caso de los sistemas planetarios, como el Sistema Solar, los planetas giran en órbitas elípticas alrededor de la estrella central, que en nuestro caso es el Sol.

Tienen forma esférica, lo que significa que, dentro de ellos, la posibilidad de encontrar un electrón es la misma en todas las direcciones del espacio.

Los electrones de valencia se asignan a orbitales moleculares de valencia con las energías más bajas posibles. De acuerdo con la regla de Hund, cada vez que hay dos o más orbitales moleculares degenerados, los electrones llenan cada orbital de ese tipo individualmente antes de que pase un emparejamiento de electrones.

Según el método de combinación lineal de orbitales atómicos, un orbital enlazante se forma mediante la interferencia constructiva de dos orbitales atómicos de simetría apropiada.

Los electrones de un átomo se ordenan según dos criterios: La forma del orbital, existiendo orbitales del tipo: s, p, d y f. Por su nivel de energía, de menor a mayor, y divididos, a su vez, en distintos subniveles de energía.

Cuando los orbitales atómicos interactúan, el orbital molecular resultante puede ser de tres tipos: enlazante, antienlazante o no enlazante.

Un orbital atómico puede tener un máximo de dos electrones y sus espines deben estar alineados. El subnivel 2p consta de tres orbitales: 2px, 2py y 2pz. Cada orbital p tiene dos lóbulos orientados en los ejes x, y y z.

El número cuántico azimutal u orbital es un número cuántico de un orbital atómico que determina su momento angular orbital y describe la forma del orbital.

Además, el conjunto de orbitales que tienen los mismos valores de n y ɭ se llama subcapa. Cada subcapa se designa con un número (el valor de n) y una letra (s, p, d o f, que corresponde al valor de ɭ).

El carbono es el átomo que se excita más fácilmente e hibridiza sus cuatro orbitales atómicos fundamentales; 1s² 2s² 2p² generando cuatro orbitales híbridos sp³, un electrón en el orbital 2s y tres electrones repartidos en la subcapa 2p todos desapareados y girando en el mismo sentido.

El subnivel s aloja un máximo de 2 electrones. El subnivel p aloja un máximo de 6 electrones. El subnivel d aloja un máximo de 10 electrones. El subnivel f aloja un máximo de 14 electrones.

El tamaño de un orbital depende de su nivel de energía (n). Cuanto mayor sea n, más grande es el orbital. Así, el orbital 3s es más grande que el 1s; esto significa que la distancia media al núcleo es mayor para un electrón en un orbital 3s que para un electrón que se encuentre en un orbital 1s.

la combinación de orbitales atómicos en átomos diferentes forma orbitales moleculares, de modo tal que los electrones que los ocupan pertenecen a la molécula como un todo.

Los orbitales híbridos formados tienen la misma forma y una determinada orientación espacial: sp lineal; sp2 triangular plana y sp3 tetraédrica.

En particular, la teoría del enlace de valencia predice correctamente la disociación de moléculas diatómicas homonucleares en átomos separados, mientras que la teoría de orbitales moleculares en su forma simple predice la disociación en una mezcla de átomos e iones.

Paramagnéticas: Poseen electrones desapareados, se ven afectadas por campos magnéticos. Diamagnéticas: Poseen todos sus electrones apareados y no se ven afectadas por campos magnéticos (m=0).