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446 CAPÍTULO 10 Enlace químico II: Geometría molecular e hibridación de orbitales atómicos

términos de orbitales moleculares, que son el resultado de la interacción de los orbitales
atómicos de los átomos que se enlazan y están relacionados con la molécula entera. La
diferencia entre un orbital molecular y uno atómico es que el orbital atómico está relacio-
nado sólo con un átomo.

Revisión de conceptos
Una forma de explicar el hecho de que una molécula O 2 contenga dos electrones
desapareados es dibujar la siguiente estructura de Lewis
O O
TOOOT
Q Q
Sugiera dos razones por las cuales esta estructura es defi ciente.

Orbitales moleculares de enlace y antienlace

De acuerdo con la teoría OM, el traslapo de los orbitales 1s de dos átomos de hidrógeno
conduce a la formación de dos orbitales moleculares: un orbital molecular de enlace y un
orbital molecular de antienlace . Un orbital molecular de enlace tiene menor energía y
mayor estabilidad que los orbitales atómicos que lo formaron. Un orbital molecular de
antienlace tiene mayor energía y menor estabilidad que los orbitales atómicos que lo
formaron. Como lo indican los nombres de “enlace” y “antienlace”, el acomodo de elec-
trones en un orbital molecular de enlace produce un enlace covalente estable , en tanto que
el acomodo de electrones en un orbital molecular de antienlace produce un enlace inesta-
ble.
En los orbitales moleculares de enlace, la densidad electrónica es máxima entre los
núcleos de los átomos que se enlazan. Por otra parte, en los orbitales moleculares de
antienlace la densidad electrónica disminuye hasta cero entre los dos núcleos.
Comprenderemos mejor esta diferencia si recordamos que los electrones en los orbitales
tienen características de onda. Una propiedad exclusiva de las ondas es que ondas del
mismo tipo interactúan de tal manera que la onda resultante puede tener una amplitud
Onda 1 Onda 1 mayor o menor. En el primer caso, la interacción recibe el nombre de interferencia cons-
tructiva; en el segundo, se trata de una interferencia destructiva (fi gura 10.22).
La formación de orbitales moleculares de enlace corresponde a una interferencia cons-
tructiva (el aumento de la amplitud es análogo al incremento de la densidad electrónica
entre los dos núcleos). La formación de orbitales moleculares de antienlace corresponde
a una interferencia destructiva (la disminución de la amplitud es análoga a la disminución
Onda 2 Onda 2 de la densidad electrónica entre los dos núcleos). Las interacciones constructiva y destruc-
tiva entre los dos orbitales 1s en la molécula de H 2 conducen, entonces, a la formación
de un orbital molecular sigma de enlace (s 1s ) y un orbital molecular sigma de antienlace

(s 1s ) :
un orbital molecular un orbital sigma de antienlace
sigma de enlace

88n
88n
1s 1s
88n 88n
formado a partir formado a partir
Suma de 1 y 2 Suma de 1 y 2
de orbitales 1s de orbitales 1s
donde el asterisco representa un orbital molecular de antienlace.
a) b)
En un orbital molecular sigma (de enlace o antienlace) la densidad electrónica se
Figura 10.22 Interferencia concentra simétricamente en torno a la línea internuclear de los átomos que se enlazan.
constructiva a) e interferencia Dos electrones en un orbital molecular sigma forman un enlace sigma (vea la sección
destructiva b) de dos ondas de
la misma longitud de onda y 10.5). Recuerde que un enlace covalente sencillo (como H—H o F—F) casi siempre es
amplitud. un enlace sigma.