TEORÍA ENLACE DE VALENCIA

TEORÍA ENLACE DE VALENCIA

El modelo de RPECV, basado sobre todo en las estructuras moleculares de Lewis, proporciona un método sencillo y directo para predecir la geometría de las moléculas, sin embargo éste modelo no explica con claridad él porque de estas uniones. Se necesita una mejor comprensión del enlace para fundamentar muchas propiedades moleculares.

La idea de Lewis de relacionar la formación de enlaces covalentes con el apareamiento de electrones, fue correcta, más no fue lo suficientemente clara. Por ejemplo para Lewis es lo mismo el enlace de H2 que el enlace F2. Aunque en ambos casos se trata de aparear electrones, las energías de formación y longitudes de enlace son muy diferentes

(H2:436.5 kJ/mol – 74pm y F2:150.6kJ/mol – 142pm). Este hecho y muchos otros no se pueden explicar con la teoría de Lewis. Para esto es necesario recurrir a la mecánica cuántica.

A la fecha, dos teorías mecánico-quánticas se usan para describir el enlace covalente y la estructura electrónica de las moléculas. La teoría del enlace de valencia (EV) supone que los electrones en una molécula ocupan orbitales atómicos de los atómicos individuales y permite pensar en átomos individuales tomando parte en la formación del enlace. Enfocaremos nuestra atención por el momento en ésta primera teoría.

Se empezará por considerar la formación del enlace H-H.

Según Lewis el enlace se da por el apareamiento de electrones. Según la Teoría EV, éste enlace se da debido al traslape de 2 orbitales 1s1 en cada uno de los átomos de H. Por traslape se entiende que 2 orbitales comparten una región común en el espacio.

Anteriormente se estudió la configuración electrónica de átomos aislados, ahora se verá cómo cambia esta configuración cuando estos átomos se acercan para formar un enlace.

Inicialmente, cuando los átomos están muy separados, no hay interacción, por lo cual se dice que la energía potencial del sistema es cero (0). A medida que los átomos se acercan los electrones son atraídos por los núcleos y repelidos por los electrones contrarios. Mientras los átomos están separados, la atracción es mayor que la repulsión, así que la energía del sistema disminuye (esto es, se hace más negativa) a medida que se aproximan uno al otro. Esto continúa hasta que llega a un valor mínimo. En este punto, donde el sistema tiene mínima energía, se tiene la máxima estabilidad. Esta configuración corresponde a un traslape sustancial de los orbitales 1s y la formación de la molécula H2. Ahora, si la distancia continua disminuyendo, la energía potencial aumentará rápidamente y terminará por ser positiva debido a la repulsión núcleo-núcleo y electrón-electrón.

De acuerdo con la conservación de le energía, la disminución de la energía potencial como resultado de la formación del enlace H-H debe estar acompañada por una liberación de energía. Experimentalmente se encuentra que cuando se forma una molécula de H2, se libera calor.

Lo inverso también es correcto, para romper un enlace H-H es necesario suministrar energía.

De este modo se muestra como la teoría EV, proporciona una visión más clara de la formación del enlace químico que la teoría de Lewis, pues ésta última no tiene en cuenta los cambios energéticos en el proceso de formación. El concepto de traslape de orbitales atómicos se aplica igualmente a otras moléculas diatómicas. Así la molécula estable de F2 se forma cuando los orbitales 2p (que contienen electrones desapareados), se traslapan para formar un enlace covalente. Lo mismo con la formación de la molécula HF, se puede explicar por el traslape de un orbital 1s de H y un 2p del F. En cada caso la teoría EV justifica los cambios energéticos, a medida que cambia la distancia entre los átomos que reaccionan.

Debido

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