TRABAJO PRÁCTICO N° 2 ESTRUCTURA DE ÁTOMOS Y MOLÉCULAS

QUÍMICA GENERAL E INORGÁNICA[pic 1]

TRABAJO PRÁCTICO N° 2

ESTRUCTURA DE ÁTOMOS Y MOLÉCULAS

Antonella Medina

1. Parte Computacional

Objetivos:

Utilizar el programa Hyperchem como ayuda para visualizar y comprender mejor algunos conceptos vistos en las clases teóricas.

Utilizar Hyperchem el para calcular energías de ionización, energías de unión entre moléculas y observar orbitales moleculares reconociendo sus características.

Graficar, con el mismo programa, una curva de energía e interpretarla.

Átomos. Energías de ionización.

 - Moeller, T.; “Inorganic Chemistry”, Wiley, New York, 1982

Análisis de la tendencia observada:

A mayor energía de ionización (E.I.), mayor dificultad para quitar un electrón. La tendencia general que la E.I. aumente a medida que Z aumenta y el radio atómico disminuye. Aun así se presentan algunas excepciones. Para algunos elementos como el Bromo perder un electrón de su capa incompleta (2p) le permite quedar con la configuración electrónica del gas noble más cercano; mientras que elementos como el Berilio que ya tiene su última capa completa (2s) son más estables y tienden a resistir este cambio. Por ello requiere mayor energía para perder uno de sus electrones, mientras que el Bromo pierde su electrón más fácilmente.

  Moléculas

Energías de unión.

-Lide, David R.; “Handbook of Chemistry And Physics”, 78th Edition.

Análisis de la tendencia observada:

Observamos que la energía de unión aumenta negativamente del Nitrógeno al Flúor, es decir que la energía necesaria para separar los átomos que conforman la molécula es mayor para el Nitrógeno, que para el Oxígeno y para el Flúor. Esto puede ser explicado en términos del tipo de enlaces que se forman en cada una de estas moléculas diatómicas. El nitrógeno al tener 5 electrones de valencia forma un triple enlace, mientras que el Flúor con su octeto casi completo sólo forma enlaces simples. El Oxígeno por otra parte forma un enlace doble.

En el caso del O2 singlete, éste presenta dos electrones en un orbital π* ambos con el mismo espín; al contrario del O2 triplete cuyos dos electrones en el mismo orbital π* tienen espines opuestos. Esto hace que el O2 triplete sea más estable y por lo tanto tenga una energía de unión un poco más alta que el O2 singlete.

Curva de energía potencial

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Curva de E.P. en función de distancia del H2

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Curva de E.P. en función de distancia del He2

Analizando el gráfico de la molécula de H2 se observa que a medida que la distancia entre los átomos disminuye, la energía también lo hace, es decir, la fuerza es atractiva. Esta tendencia continúa hasta un punto, en el cual la distancia entre los átomos es la distancia óptima para la formación de la molécula y la energía es la mínima posible. A partir de este punto, si la distancia entre los átomos se sigue reduciendo, el gráfico empieza a tomar valores más positivos indicando una fuerza que ahora es repulsiva. La presencia de ese “valle” en el gráfico es indicador de que la molécula es estable.

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