Introducción a la Química: Enlaces, Teorías y Fuerzas Intermoleculares

Como hacer el ciclo de Born-Haber

  1. Igualar la ecuación
  2. Esub, Ei
  3. En el otro compuesto: Edisociacion, ΔE
  4. Er= Esub – Ei – Edisoc – ΔE

Números Cuánticos

N= 1, 2, 3 Nivel de energía
L= 0(s), 1(p), 2(d) Subnivel de energía
Ml= -1, 0 +1 Orbital atómico
Ms= +- ½ Spin del electrón

Tabla periódica

h li na k rb cs fr/ be mg ca sr ba ra/ sc y la ac/ ti zr hf rf/ v nb ta db/ cr mo w sg/ mn tc re bh/ fe ru os hs/ co rh ir mt/ ni pd pt ds/ cu ag au rg/ zn cd hg cn/ b al ga in ti uut/ c si ge sn pb fi/ n p as sb bi uup/ o s se te po lv/ f cl br i at uus/ he nea r kr xe rn uuo.

TRPECV (Teoría de Repulsión de Pares de Electrones de la Capa de Valencia)

Los átomos alrededor del átomo central se distribuirán de manera que la repulsión entre ellos sea la menor posible.

TEV (Teoría del Enlace de Valencia)

Dos átomos cuando se unen mediante un enlace covalente lo hacen por solapamiento de orbitales atómicos.

Tipos de enlaces según TEV

  • Enlace covalente simple: se produce un único solapamiento de orbitales atómicos. Es frontal y se llama sigma.
  • Enlace covalente múltiple: Se producen solapamientos de orbitales atómicos entre dos átomos. Es lateral y se llama “pi”.

Teoría de la Hibridación

Surge porque se comprueba que las moléculas tienen enlaces de igual longitud y ángulos iguales cuando proceden de orbitales distintos. Esto es porque los orbitales que corresponden a dichos enlaces y ángulos son orbitales híbridos (OH).

Orbitales Híbridos

Son la combinación de orbitales atómicos, de semejante forma, tamaño y energía, para dar otros orbitales llamados híbridos que son isoenergéticos.

Características

  1. Los OH son de igual energía, mismo tipo pero distinta orientación.
  2. Los OH Forman enlaces más fuertes que los formados con OA puros.
  3. Los ángulos que forman los OH son iguales y dirigidos de tal forma que faciliten el solapamiento con los orbitales del otro átomo.
  4. Cumplen el principio de exclusión de Pauli.

Tipos de Hibridación

  1. se combinan 2 OA “1s+1p” hibr. “sp”
  2. se combinan 3OA ”1s+2p” hibr. “sp2
  3. se combinan 4OA ”1s+3p” hibr. “sp3
  4. se combinan 5OA ”1s+3p+1d” hibr. “sp3d”
  5. se combinan 6OA “1s+3p+2d” hibri. “sp3d2

Polaridad

Es la propiedad que tienen los enlaces o las moléculas y que se valora en función del momento dipolar “u” (es una magnitud vectorial).

Teoría de Cristales Moleculares (TOM)

Dice que los enlaces covalentes se forman por combinación de OA dando lugar a un super orbital llamado OM de tal manera que los electrones compartidos ya no pertenecen a los OA sino a toda la molécula.

OM (Orbitales Moleculares)

Son la combinación lineal de OA sumando o restando sus funciones de onda.

Características de los OM

  1. Se Forman tantos OM como OA se combinan.
  2. Para que se produzca la combinación de OM tienen que tener energías similares y orientaciones adecuadas.

Tipos de OM

  1. Sigma: frontales
  2. Pi: laterales.

Ventajas de la TOM respecto a la TEV

  1. Es más rigurosa, más perfecta.
  2. Es más complicada.
  3. Permite explicar aspectos de las moléculas que no puede explicar la TEV: Predice si una molécula puede existir o no y como se sabe, para ello hay que calcular el orden de enlace, (que es el número de enlaces que hay una molécula y se calcula restando los el número de electrones enlazantes menos el número de electrones no enlazantes dividido entre 2), y puede pasar que OE=0 significa que la molécula no existe, o que OE>0 y significa que la molécula si existe, pero tendrá más estabilidad cuando mayor sea el OE.

Molécula Paramagnética

Una molécula es paramagnética si tienen OM desapareados de tal manera que cuando se aplica un campo magnético los electrones se orientan adquiriendo propiedades magnéticas. Estas propiedades desaparecen cuando deja de actuar el campo magnético.

Molécula Diamagnética

Una molécula diamagnética cuando tienen todos sus OM apareados y aunque se aplica un campo magnético no les afecta.

Diagramas Energéticos

Cumplen los 3 principios de los OA:

  1. Principio de mínima energía.
  2. Principio de exclusión de Pauli.
  3. Principio de máxima multiplicidad de Hund.

Fuerzas Intermoleculares

Son interacciones que aparecen entre las sustancias moleculares.

Tipos de estas fuerzas

  1. Enlaces de Hidrógeno: Se produce entre moléculas con hidrógeno unido a atomos muy electronegativos.
  2. Fuerzas de Van der Waals:
    1. Moléculas apolares: un tipo de fuerza “fuerza de dipolo instantáneo-dipolo inducido”/”dispersión de London”. Son muy débiles, su fortaleza depende del tamaño de la molécula, de su masa molar y de su forma. Cuanto mayor tamaño tengan más fácil es que se forman los dipolos.
    2. Moléculas polares+polares: “Dipolo-dipolo inducido”.
    3. ión+molécula polar “Unión-dipolo” (SOLVATACIÓN, Proceso mediante el cual un compuesto iónico se disuelve en una molécula polar).
    4. Molécula polar+polar “dipolo-dipolo”.

Teoría de bandas

Se basa en la formación de OM a partir de combinación de OA. Esos OM se solapan formando unas bandas y cada banda esta dividida en 2: banda de valencia y banda de conducción

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