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Inversión de orbitales

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  • Inversión de orbitales

    Hola buenas, tengo otra duda. Como sabréis, cuando se dibuja el diagrama de orbitales moleculares del B2, C2 o N2 se produce lo que se conoce como inversión o cruzamiento (es decir, los orbitales 2pi enlazantes tienen menos energía que los 2sigma enlazantes y por tanto se completan antes). Hasta aquí todo bien.
    Mi pregunta es por qué en el CO se produce inversión y en el NO no. O sea, se supone que tanto con el C como con el N se produce la inversión o cruzamiento de los orbitales, pero, qué causa que eso no ocurra en el NO y sí lo haga en el CO?
    Alguien sabe algo?
    -What is the chemical name of CH2O?
    +Sea water?

  • #2
    Sigo teniendo muchas dudas con esto, mi profesora dice que se produce la inversión. Fuentes de la Universidad Carlos III de Madrid dicen lo mismo. Sin embargo, un profesor de la Universidad de Burgos opina lo contrario, igual que un químico que vi en Youtube.... A vuestro criterio queda
    -What is the chemical name of CH2O?
    +Sea water?

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    • #3
      Hola. Sé que no voy a darte la respuesta simple que esperas, pero espero que te pueda ser util la idea. Voy a enumerar todas las aproximaciones que se hacen, para llegar a tu pregunta

      Un átomo, por ejemplo el O, es un sistema de 8 electrones fuertemente interactuantes. Como una aproximación (A), valoda, en algunos casos, podemos describir esa funcion de onda, complicadísima, de ocho electrones, como un producto (mejor, un determinante de Slater), de ocho funciones monoparticulares, de las cuales las seis últimas corresponden, aproximadamente, a lo que lamamos un orbital (2p), en el que "cabrían" 6 electrones, y solo hay ocupados 4.

      Dos átomos, formando una molécula, por ejemplo CO constituyen un sistema de 14 electrones fuertemente interactuantes, más dos núcleos con una separación variable. De esos 14 electrones, podemos hacer la aproximación (B) de considerar los 4 del C, que ocuparían orbitales 2s y 2p, más los 4 del O que ocupan los orbitales C. Por supuesto, la presencia de C afecta a los orbitales de O, y la presencia de O a los de B. Pero podemos ignorar esa distorsión y hacer la aproximación (C) de considerar que todas estas interacciones pueden describirse tomando una combinación de orbitales de C y de O, que tienen la máxima probabilidad de tener en el electron entre O y C (orbital "bonding"), y combinaciones que tienen la probabilidad mínima de tener el electron entre ambos (orbital antibonding). No contentos con esto, creemos que podemos ignorar todas las interacciones entre los diferentes electrones, y hacer la aproximación (D) de que para describir la moñlecula basta con ir rellenando con electrones los orbitales, bonding o antibonding que aparezcan en nuestro tratamiento aproximado, a la energía más baja.

      Espero que quede claro que A+B+C+D puedan ser aproximaciones útiles en elgunos casos (dos átomos separados, intercambiando uno o dos eletrones), pero no en otros muchos. Imagino que describir algo tan compacto como CO o NO, no debería hacerse en base a un orden de orbitales moleculares obtenidos suponiendo A+B+C+D.


      Yo me quedaría con el mensaje de que la estructura de NO y la de CO, se describen con mucha precisión usando la mecánica cuántica, con sus 15 o 14 electrones, tratados con procedimientos matemáticos bien establecidos. A partir de estos cálculos, cuando evaluamos la forma en la que se distribuyen las densidades de probabilidad de estos electrones, concluimos, como dice la wikipedia, que CO es consistente con un enlace triple, en el que se comparten 6 electrones, en un triple enlacer, mientras que NO es consistente con compartir cuatro electrones en un doble enlace.

      En fin, la culpa de complicar esto la tienen los profesores de Bachillerato (guiño guiño) como Arivasm y Al2000 (guiño guiño), que se empeñan en meter a los alumnos esta tabarra de teoria de orbitales moleculares.

      Un saludo

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      • #4
        Escrito por carroza Ver mensaje
        En fin, la culpa de complicar esto la tienen los profesores de Bachillerato (guiño guiño) como Arivasm y Al2000 (guiño guiño), que se empeñan en meter a los alumnos esta tabarra de teoria de orbitales moleculares.
        No... no estoy en el bachillerato. Es más, esto no lo di en el bachillerato, lo que sí que vimos fue la TEV. Aun así, gracias
        -What is the chemical name of CH2O?
        +Sea water?

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