1. Emparejamiento y enlace de electrones :Los orbitales moleculares surgen de la combinación de orbitales atómicos. Cuando los orbitales atómicos se superponen y los electrones se emparejan con espines opuestos, forman orbitales moleculares de enlace. Los orbitales de enlace tienen menor energía en comparación con los orbitales atómicos originales, lo que da como resultado una configuración molecular más estable. Cuanto más estables son los orbitales moleculares, más fuertes serán los enlaces químicos y menor será la energía total de la molécula.
2. Simetría y superposición de orbitales :La simetría y la superposición de los orbitales atómicos determinan la forma y la energía de los orbitales moleculares. La superposición constructiva conduce a orbitales enlazantes, mientras que la superposición destructiva da como resultado orbitales antienlazantes. Los orbitales enlazantes tienen menor energía y promueven la densidad de electrones entre los núcleos, mejorando la estabilidad molecular. Por el contrario, los orbitales antienlazantes tienen mayor energía y reducen la densidad de electrones entre los núcleos, desestabilizando la molécula.
3. Regla de Hund y multiplicidad de giro :La regla de Hund establece que los electrones en orbitales degenerados (con la misma energía) tienden a ocupar diferentes orbitales con el mismo espín antes de emparejarse. Esto da como resultado una configuración de energía más baja y una mayor estabilidad. Las moléculas con electrones desapareados tienen una mayor multiplicidad de espines y generalmente son más reactivas debido a la disponibilidad de espines desapareados para las reacciones químicas.
4. principio de aufbau y llenado orbital :El principio de aufbau establece que los electrones llenan orbitales atómicos y moleculares en orden de niveles de energía crecientes. Los orbitales de menor energía se llenan antes que los orbitales de mayor energía. Este principio garantiza que se logre la configuración electrónica más estable. El llenado de orbitales moleculares según el principio de aufbau minimiza la energía total de la molécula y contribuye a su estabilidad.
5. Diagramas de orbitales moleculares: Los diagramas de orbitales moleculares representan visualmente los niveles de energía y la distribución de electrones de los orbitales moleculares. Estos diagramas proporcionan una comprensión cualitativa de las características de estabilidad, enlace y antienlazamiento de las moléculas. Al analizar los diagramas de orbitales moleculares, podemos predecir la estabilidad relativa de diferentes especies moleculares y sus propiedades electrónicas.
6. Interacciones orbitales y deslocalización :En las moléculas poliatómicas, la interacción de múltiples orbitales atómicos puede provocar la deslocalización de los electrones. Los electrones deslocalizados se distribuyen en una región más grande, lo que da como resultado una menor energía y una mayor estabilidad. La deslocalización se observa en moléculas con dobles enlaces conjugados, anillos aromáticos y complejos metálicos.
7. Ángulos de hibridación y enlace :La hibridación de orbitales atómicos influye en la geometría y estabilidad de las moléculas. Al combinar orbitales atómicos de diferentes simetrías, se forman orbitales híbridos, que dirigen la densidad de electrones en direcciones específicas. Los ángulos de enlace y las geometrías moleculares resultantes contribuyen a la estabilidad y propiedades generales de la molécula.
En resumen, los orbitales moleculares son fundamentales para determinar la estabilidad de las moléculas. Comprender las interacciones, la simetría y las configuraciones electrónicas de los orbitales moleculares permite a los químicos predecir y explicar las propiedades, la reactividad y el comportamiento de las moléculas en varios sistemas químicos.
