Dudas de orbitales.
Hola:
Tengo una duda sobre las representaciones gráficas de los orbitales de una molécula. Me he fijado que todas tienen un lóbulo más oscuro que el otro, que representa un lado positivo y el otro negativo, ¿tiene algo que ver con la localización de los electrones?
En el caso de un enlace C=C, por ejemplo, ¿cuántos electrones aportan los carbonos para la formación del doble enlace? Su representación gráfica muestra más lóbulos además de los del enlace, ¿estos poseen electrones o se muestran para indicar que existen?
Muchas gracias.
Tengo una duda sobre las representaciones gráficas de los orbitales de una molécula. Me he fijado que todas tienen un lóbulo más oscuro que el otro, que representa un lado positivo y el otro negativo, ¿tiene algo que ver con la localización de los electrones?
En el caso de un enlace C=C, por ejemplo, ¿cuántos electrones aportan los carbonos para la formación del doble enlace? Su representación gráfica muestra más lóbulos además de los del enlace, ¿estos poseen electrones o se muestran para indicar que existen?
Muchas gracias.
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Respuesta de jrm75
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Voy a intentar responderte lo mejor posible a tus preguntas:
- Los átomos, según la mecánica cuántica ondulatoria, tienen sus electrones distribuidos en una serie de orbitales atómicos, los cuales representan una región del espacio donde existe una alta probabilidad de encontrar al electrón o a los electrones. Según esta teoría, los electrones presentan características de partícula y de onda (no ambas al mismo tiempo); se manifiesta alguna de las dos características según el tipo de forma en que interaccionemos con ellos. Pues bien, estos orbitales, también llamados funciones de onda, son el resultado de una expresión matemática más o menos compleja que nos da esa representación gráfica en un plano (aunque en realidad debería ser en un espacio tridimensional) del lugar que pueden ocupar los electrones con mayor probabilidad. Por tanto, los signos + y - o el color oscuro y claro son sólo resultados matemáticos, pero no físicos, es decir, en un orbital tipo p el electrón está distribuido por igual en la parte positiva o negativa del orbital.
- El átomo de carbono tiene de número atómico 6; por tanto, tiene 6 electrones, los cuales se distribuyen según la mecánica cuántica de la siguiente forma: 1s2 2s2 2p2, pero esto haría que el carbono pudiera formar sólo dos enlaces; mediante un proceso de promoción electrónica un electrón del orbital 2s pasa a uno de los tres orbitales 2p, con lo cual queda como 1s2 2s1 2p3 y por un proceso denominado hibridación, el orbital 2s y los tres orbitales 2p forman cuatro orbitales idénticos llamados sp3, cada uno con un electrón y pudiendo ahora formar 4 enlaces. Para formar el enlace doble carbono=carbono la hibridación de cada C es sp2 (3 orbitales idénticos cada uno con un electrón) y un orbital p con un electrón en cada uno. C: 1s2 2pz1 2(sp2)1 2(sp2)1 2(sp2)1.
Quedaría algo así: los 3 orbitales híbridos sp2, cada uno con un electrón, en un plano formando entre sí 120º y un orbital p de cada C en un plano perpendicular, con lo cual hay un enlace doble (se comparten en total 4 electrones, 2 de cada átomo de C) uno entre un sp2 de un C con un sp2 del otro y otro enlace entre los orbitales p de cada C que aportan un electrón cada uno al conjunto.
- Los átomos, según la mecánica cuántica ondulatoria, tienen sus electrones distribuidos en una serie de orbitales atómicos, los cuales representan una región del espacio donde existe una alta probabilidad de encontrar al electrón o a los electrones. Según esta teoría, los electrones presentan características de partícula y de onda (no ambas al mismo tiempo); se manifiesta alguna de las dos características según el tipo de forma en que interaccionemos con ellos. Pues bien, estos orbitales, también llamados funciones de onda, son el resultado de una expresión matemática más o menos compleja que nos da esa representación gráfica en un plano (aunque en realidad debería ser en un espacio tridimensional) del lugar que pueden ocupar los electrones con mayor probabilidad. Por tanto, los signos + y - o el color oscuro y claro son sólo resultados matemáticos, pero no físicos, es decir, en un orbital tipo p el electrón está distribuido por igual en la parte positiva o negativa del orbital.
- El átomo de carbono tiene de número atómico 6; por tanto, tiene 6 electrones, los cuales se distribuyen según la mecánica cuántica de la siguiente forma: 1s2 2s2 2p2, pero esto haría que el carbono pudiera formar sólo dos enlaces; mediante un proceso de promoción electrónica un electrón del orbital 2s pasa a uno de los tres orbitales 2p, con lo cual queda como 1s2 2s1 2p3 y por un proceso denominado hibridación, el orbital 2s y los tres orbitales 2p forman cuatro orbitales idénticos llamados sp3, cada uno con un electrón y pudiendo ahora formar 4 enlaces. Para formar el enlace doble carbono=carbono la hibridación de cada C es sp2 (3 orbitales idénticos cada uno con un electrón) y un orbital p con un electrón en cada uno. C: 1s2 2pz1 2(sp2)1 2(sp2)1 2(sp2)1.
Quedaría algo así: los 3 orbitales híbridos sp2, cada uno con un electrón, en un plano formando entre sí 120º y un orbital p de cada C en un plano perpendicular, con lo cual hay un enlace doble (se comparten en total 4 electrones, 2 de cada átomo de C) uno entre un sp2 de un C con un sp2 del otro y otro enlace entre los orbitales p de cada C que aportan un electrón cada uno al conjunto.
