Tema 42 (3844)
Enlace covalente: Orbitales moleculares. Diagramas de energía. Geometría molecular.
Estructura y propiedades de las sustancias covalentes.
Contenido
I. Introducción .......................................................................................................................... 2
II. Desarrollo .............................................................................................................................. 2
1. Enlace covalente: Orbitales moleculares .......................................................................... 2
1.1. Teoría de enlace de valencia ......................................................................................... 3
1.2. Orbitales moleculares ............................................................................................... 3
1.2.1. Orbitales enlazantes y antienlazantes............................................................... 3
1.3. Tipos de orbitales moleculares ................................................................................. 4
1.3.1. Combinaciones de orbitales s. .......................................................................... 4
1.3.2. Combinaciones de orbitales p ........................................................................... 5
2. Diagramas de energía........................................................................................................ 6
2.1. Moléculas diatómicas homonucleares ...................................................................... 6
2.2. Orden de enlace ........................................................................................................ 8
3. Geometría molecular ........................................................................................................ 8
3.1. Métodos experimentales de estudio de la geometría molecular ............................. 8
3.2. Teoría repulsión entre pares de electrones en la capa de valencia (TRPECV) .......... 9
3.3. Teoría de la hibridación ............................................................................................. 9
4. Estructura y propiedades de las sustancias covalentes .................................................. 11
4.1. Cristales covalentes ................................................................................................. 11
4.1.1. Propiedades..................................................................................................... 11
4.2. Sustancias moleculares ........................................................................................... 12
4.2.1. Propiedades..................................................................................................... 12
III. Conclusión ....................................................................................................................... 13
, I. Introducción
El fisicoquímico estadounidense Gilbert Lewis, introductor de la idea de enlace covalente,
concebía al átomo, en términos del enlace químico, como el “corazón” que incluía al núcleo y a
las capas electrónicas y llega a compartir los electrones que posee en pos de que todos los
átomos que participen en la molécula estén lo más completos posible y buscar así una
neutralidad que le confiera la estabilidad necesaria a la molécula.
En la formación del enlace covalente, intervienen los orbitales atómicos de cada átomo, pero se
descubrió que deben combinarse con los orbitales de los átomos para la formación de orbitales
moleculares que permitan la formación del enlace y una correcta compartición de electrones
siguiendo las regla de Hund de los spines. Además, estos electrones deberán situarse a una
distancia determinada unos de otros, puesto que tendrán que adquirir una geometría
determinada y así evitar repulsiones.
En este tema se estudiará, además, las propiedades de las sustancias covalentes, así como los
métodos para determinar su geometría y las razones que llevan a ello, como es la combinación
de orbitales para formar otros distintos, más acorde a la teoría de la repulsión de electrones en
la capa de valencia.
II. Desarrollo
1. Enlace covalente: Orbitales moleculares
Según la teoría más actual y reconocida, la materia está constituida en su estructura interna
por unas entidades llamadas moléculas, definida como la parte más pequeña de una sustancia
que conserva las propiedades de esa sustancia. A su vez, una molécula es una combinación
estable de átomos unidos entre sí por fuerzas lo suficientemente intensas para que dicha
molécula se considere como una unidad estructural independiente de la sustancia. La fuerza
existente entre dos átomos cualquiera que sea su naturaleza constituye un enlace químico.
A principios del siglo XX, Lewis propuso un sistema para indicar cómo se enlazan los átomos,
para ello indicó que los átomos pueden adquirir configuraciones semejantes a los gases nobles
por compartición de electrones. Así, en la molécula de 𝐻2 podría configurarse a partir de los
átomos de hidrógeno:
Adquiriendo configuración del Helio, o en el caso del Br, configuración del Krypton,
configurándose a partir de dos átomos de Bromo:
Cada par de electrones compartidos, representado por dos puntos situados entre los símbolos,
según la terminología de Lewis, constituye un enlace covalente sencillo.
Enlace covalente: Orbitales moleculares. Diagramas de energía. Geometría molecular.
Estructura y propiedades de las sustancias covalentes.
Contenido
I. Introducción .......................................................................................................................... 2
II. Desarrollo .............................................................................................................................. 2
1. Enlace covalente: Orbitales moleculares .......................................................................... 2
1.1. Teoría de enlace de valencia ......................................................................................... 3
1.2. Orbitales moleculares ............................................................................................... 3
1.2.1. Orbitales enlazantes y antienlazantes............................................................... 3
1.3. Tipos de orbitales moleculares ................................................................................. 4
1.3.1. Combinaciones de orbitales s. .......................................................................... 4
1.3.2. Combinaciones de orbitales p ........................................................................... 5
2. Diagramas de energía........................................................................................................ 6
2.1. Moléculas diatómicas homonucleares ...................................................................... 6
2.2. Orden de enlace ........................................................................................................ 8
3. Geometría molecular ........................................................................................................ 8
3.1. Métodos experimentales de estudio de la geometría molecular ............................. 8
3.2. Teoría repulsión entre pares de electrones en la capa de valencia (TRPECV) .......... 9
3.3. Teoría de la hibridación ............................................................................................. 9
4. Estructura y propiedades de las sustancias covalentes .................................................. 11
4.1. Cristales covalentes ................................................................................................. 11
4.1.1. Propiedades..................................................................................................... 11
4.2. Sustancias moleculares ........................................................................................... 12
4.2.1. Propiedades..................................................................................................... 12
III. Conclusión ....................................................................................................................... 13
, I. Introducción
El fisicoquímico estadounidense Gilbert Lewis, introductor de la idea de enlace covalente,
concebía al átomo, en términos del enlace químico, como el “corazón” que incluía al núcleo y a
las capas electrónicas y llega a compartir los electrones que posee en pos de que todos los
átomos que participen en la molécula estén lo más completos posible y buscar así una
neutralidad que le confiera la estabilidad necesaria a la molécula.
En la formación del enlace covalente, intervienen los orbitales atómicos de cada átomo, pero se
descubrió que deben combinarse con los orbitales de los átomos para la formación de orbitales
moleculares que permitan la formación del enlace y una correcta compartición de electrones
siguiendo las regla de Hund de los spines. Además, estos electrones deberán situarse a una
distancia determinada unos de otros, puesto que tendrán que adquirir una geometría
determinada y así evitar repulsiones.
En este tema se estudiará, además, las propiedades de las sustancias covalentes, así como los
métodos para determinar su geometría y las razones que llevan a ello, como es la combinación
de orbitales para formar otros distintos, más acorde a la teoría de la repulsión de electrones en
la capa de valencia.
II. Desarrollo
1. Enlace covalente: Orbitales moleculares
Según la teoría más actual y reconocida, la materia está constituida en su estructura interna
por unas entidades llamadas moléculas, definida como la parte más pequeña de una sustancia
que conserva las propiedades de esa sustancia. A su vez, una molécula es una combinación
estable de átomos unidos entre sí por fuerzas lo suficientemente intensas para que dicha
molécula se considere como una unidad estructural independiente de la sustancia. La fuerza
existente entre dos átomos cualquiera que sea su naturaleza constituye un enlace químico.
A principios del siglo XX, Lewis propuso un sistema para indicar cómo se enlazan los átomos,
para ello indicó que los átomos pueden adquirir configuraciones semejantes a los gases nobles
por compartición de electrones. Así, en la molécula de 𝐻2 podría configurarse a partir de los
átomos de hidrógeno:
Adquiriendo configuración del Helio, o en el caso del Br, configuración del Krypton,
configurándose a partir de dos átomos de Bromo:
Cada par de electrones compartidos, representado por dos puntos situados entre los símbolos,
según la terminología de Lewis, constituye un enlace covalente sencillo.
