Page 481 - Quimica - Undécima Edición

10.7 Confi guraciones de orbitales moleculares 451

Molécula Figura 10.26 Diagrama de
σ 2s niveles de energía de orbitales
★
moleculares para la molécula de
Li 2 . Los seis electrones del Li 2 (la
confi guración electrónica del Li es
1
2
1s 2s ) están en los orbitales s 1s ,
w
s 1s y s 2s . Como hay dos electrones
Átomo Átomo en cada uno de los orbitales s 1s y
w
s 1s (como en el He 2 ), no hay un
efecto neto de enlace o de
2s 2s antienlace. Por lo tanto, el enlace
covalente sencillo en el Li 2 está
formado por los dos electrones del
Energía orbital molecular de enalce s 2s .
Observe que aunque el orbital de
w
σ 2s antienlace (s 1s ) tiene energía más
alta y, por lo tanto, es menos
estable que el orbital de enlace
★
σ 1s (s 1s ), este orbital de antienlace tiene
menos energía y mayor estabilidad
que el orbital de enlace s 2s .
1s 1s
σ 1s

los orbitales 2p x a lo largo del eje internuclear, es decir, el eje x. Los orbitales 2p y y 2p z
son perpendiculares al eje x y se traslapan lateralmente para formar dos orbitales molecu-
, donde los
lares pi. Los orbitales moleculares se denominan orbitales s 2p x , p 2p y y p 2p z
subíndices indican el orbital atómico que interviene en la formación del orbital molecular.
Como se muestra en la fi gura 10.24, por lo general el traslapo de los dos orbitales p es
mayor en un orbital molecular s que en un orbital molecular p, por lo que esperamos
que el primero tenga menor energía. Sin embargo, en realidad la energía de los orbitales
moleculares aumenta como sigue:

w
w
w
w
w
s 1s , s 1s , s 2s , s 2s , p 2p y 5 p 2p z , s 2p x , p 2p y 5 p 2p z , s 2p x
se debe a interacciones complejas entre el
La inversión del orbital s 2p x con p 2p y y p 2p z
orbital 2s de un átomo y el orbital 2p del otro. En términos de OM se dice que hay una
mezcla entre estos orbitales . La condición para la mezcla es que los orbitales 2s y 2p
deben tener similar energía. Esta condición se cumple para las moléculas más ligeras B 2 ,
tenga mayor energía en relación con los
C 2 y N 2 con el resultado de que el orbital s 2p x
, como ya se mostró. La mezcla es menos pronunciada para O 2 y F 2
orbitales p 2p y y p 2pz
en estas
de manera que el orbital s 2px tiene menor energía que los orbitales p 2p y y p 2p z
moléculas.
Con estos conceptos y la fi gura 10.27, que muestra el orden de aumento de la energía
de los orbitales moleculares 2p, podemos escribir las confi guraciones electrónicas y pre-
decir las propiedades magnéticas, así como el orden de enlace de las moléculas diatómicas
homonucleares del segundo periodo. Consideraremos algunos ejemplos.

La molécula de litio (Li )
2
1
2
La confi guración electrónica del Li es 1s 2s , por lo que el Li 2 tiene un total de seis elec-
trones. De acuerdo con la fi gura 10.26, estos electrones se localizan en los orbitales mo-

leculares s 1s , s 1s y s 2s (dos en cada uno). Los electrones de s 1s y s 1s no contribuyen en
realidad al enlace en el Li 2 . Así, la confi guración electrónica de los orbitales moleculares