Parte computacional: Estructura de Átomo y moléculas
Enviado por Juan Pablo Kvasina • 1 de Junio de 2018 • Trabajos • 2.494 Palabras (10 Páginas) • 217 Visitas
COMISIÓN: 199
INTEGRANTES: CATERINA IRAZOQUI, JUAN PABLO KVASINA
T.P. N°2:
Parte computacional:
Estructura de Átomo y moléculas
Objetivos:
- Familiarización con el uso de programas de computadora destinados a la química.
- Observar por medio de simulaciones computacionales el comportamiento y energía asociada a átomos y moléculas varias, y compararlos entre sí.
- Calcular ángulos de enlace y compararlos con el modelo TREPEV.
- Ver la tendencia que siguen los elementos del segundo período en energía de ionización.
- Realizar y analizar curvas de energía potencial.
Átomos: Energía de Ionización
- Método utilizado: AB initio
- Base: Small (3-21G)
Átomo | Ion | E.I.cal. (kcal/mol) | E.I.tab.* (kcal/mol) | |||||
Elemento | Multiplicidad | Carga | Energía (kcal/mol) | Multiplicidad | Carga | Energía (kcal/mol) | ||
Li | 2 | 0 | -4631 | 1 | +1 | -4509 | 122 | 124 |
Be | 1 | 0 | -9090 | 2 | +1 | -8904 | 186 | 214 |
B | 2 | 0 | -15304 | 1 | +1 | -15120 | 184 | 191 |
C | 3 | 0 | -23519, | 2 | +1 | -23264 | 255 | 259 |
N | 4 | 0 | -33951 | 3 | +1 | -33629 | 322 | 335 |
O | 3 | 0 | -46662 | 4 | +1 | -46409 | 252 | 313 |
F | 2 | 0 | -62026 | 3 | +1 | -61670 | 355 | 401 |
Tabla 1: energía de los elementos del segundo período en su estado fundamental y como iones, la diferencia es la energía de ionización. Fuente de E. I. tabulada: https://www.lenntech.es/tabla-peiodica/energia-de-ionizacion.html
[pic 1]
Gráfico 1: energía de ionización calculada y tabulada, correspondiente a cada átomo (ordenados según n°Z creciente)
Análisis de la tendencia observada:
Se observa que la energía de ionización aumenta de izquierda a derecha en el período 2 de la tabla periódica. Esto se debe al aumento de la carga nuclear efectiva, lo que tiene como consecuencia que los electrones más internos no se apantallen entre sí con mucha intensidad, por lo tanto estarán más ligados al núcleo.
El boro y el oxígeno no siguen esta tendencia debido al orden de sus electrones. El boro posee un solo electrón en el subnivel externo p que se encuentra bien apantallado por los electrones internos. El oxígeno tiene un electrón adicional en la última capa que está apareado con uno de los electrones p. Como la configuración electrónica más estable es la de 3 electrones desapareados, este último electrón apareado es más fácil de ionizar.
Moléculas. Energía de unión:
- Método de optimización: AM1
2Em (Kcal/mol) | Em2 (Kcal/mol) | Eunion Calc. (Kcal/mol) | Eunión Tab. (Kcal/mol) | |
N2 | -9335 | -9550 | -214 | -255 |
O2(s) | -14579 | -14388 | 190 | -119 |
O2(t) | -14579 | -14726 | -146 | -97 |
F2 | -22244 | -22304 | -60 | -37 |
Tabla 2: energía de unión del N2, O2 ( singlete y triplete) y F2 comparado con datos tabulados. sacados del libro Lange's handbook of Chemistry
Emonomero (Kcal/mol) | Edimero (Kcal/mol) | Eunion Calc. (Kcal/mol) | Eunion Tab. (Kcal/mol) | |
H2O | -47041.816 | -94089.557 | 5,925 | -102 |
tabla 3: energía de enlace de la molécula de H2 O aislada y como dímero.
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