ESTRUCTURA MOLECULAR
Una molécula es un agregado de átomos individuales unidos por enlaces químicos.
Una molécula es un agregado de átomos individuales unidos por enlaces químicos.
Las propiedades físicas y químicas de las moléculas se derivan de sus átomos constituyentes: su disposición, la manera y grado en que interactúan, y sus estructuras electrónicas individuales. Las propiedades de las moléculas pueden estudiarse analizando sus espectros. Una molécula puede emitir o absorber fotones. El espectro de emisión o absorción resultante es diferente para cada molécula y actúa como un tipo de huella de su estructura electrónica.
Los espectros moleculares son mucho más complicados que los espectros atómicos, aunque también contienen una mayor cantidad de información.
MECANISMOS DE ENLACE
Los mecanismos de enlace en una molécula se deben en primer lugar a fuerzas electrostáticas entre átomos (o iones), cuando dos átomos están separados por una distancia infinita, la fuerza entre ellos es cero, así como su energía electrostática.
MODELOS DE ENLACE
ENLACE IÓNICO
Cuando dos átomos se combinan de forma que uno o más electrones se trasfieren de un átomo al otro, el enlace formado se denomina enlace iónico
Fundamentalmente, los enlaces iónicos son provocados por la fuerza de atracción de Coulomb entre iones con cargas opuestas. Un ejemplo conocido de una molécula enlazada iónicamente es el cloruro de sodio, NaCl, o sal común. el sodio, cuya configuración electrónica es 1s22s2sp63s, entrega su electrón de valencia 3s para formar un ion Na+. La energía necesaria para ionizar el átomo a fin de obtener Na+ es 5.1 eV. Al cloro cuya configuración electrónica es 1s22s22p5, le falta un electrón para poseer la estructura de capa cerrada del argón. Debido a que las configuraciones de capa cerrada son energéticamente más favorables, el ion Cl- es más estable que el átomo neutro Cl. La energía liberada cuando un átomo toma un electrón es la afinidad electrónica. Para el cloro, la afinidad electrónica es 3.7 eV. En consecuencia, la energía necesaria para formar Na+ y Cl- a partir de átomos aislados es 5.1 – 3.7 = 1.4 eV cuando el electrón se une al átomo de Cl. La diferencia de 1.4 eV en este caso se denomina energía de activación de la molécula.
ENLACES COVALENTES
Un enlace covalente entre dos átomos es aquél en que los electrones suministrados por uno o ambos átomos son compartidos por los dos átomos. Muchas moléculas diatómicas, como H2, F2 y CO, deben su estabilidad a enlaces covalentes.
Moléculas más estables, como H2O, CO2 y CH4, también se forman por enlaces covalentes.
ENLACES DE VAN DER WAALS
Los enlaces iónicos y covalentes se presentan entre los átomos para formar moléculas o sólidos iónicos, de modo que pueden describirse como enlaces en el interior de las moléculas. Entre las moléculas pueden ocurrir dos tipos adicionales de enlace: los enlaces de van de Waals y los enlaces de hidrógenos.
Podría esperarse que dos moléculas neutras no interactúen por medio de la fuerza eléctrica porque cada una posee carga neta cero. Se ha encontrado, no obstante, que se atraen mutuamente debido a fuerzas electrostáticas débiles denominadas fuerzas de Van der Waals. De manera semejante, los átomos que no forman enlaces iónicos o covalentes se atraen mutuamente por fuerzas de Van der Waals. Los gases inertes, por ejemplo, debido a que su estructura de capas está llena no suelen formar moléculas.
ROTACIÓN MOLECULAR
En una primera aproximación podemos interpretar la rotación de una molécula, suponiendo que la separación internuclear no cambia con el movimiento y que la distancia se mantiene fija. Este modelo se conoce como rotor rígido. supone que omitimos la vibración simultánea, al no cambiar la separación internuclear y por tanto que la fuerza centrífuga no tiene efecto sobre los átomos.
VIBRACIÓN MOLECULAR
Una molécula es una estructura flexible cuyos átomos están enlazados entre sí, por lo que se consideran “resortes efectivos”. Si es perturbada, la molécula puede vibrar, adquiriendo energía de vibración. Esta energía puede modificarse si la molécula se expone a radiación de frecuencia idónea.
LA ENERGÍA DE ENLACE
La energía de enlace es la energía total promedio que se desprendería por la formación de un mol de enlaces químicos, a partir de sus fragmentos constituyentes (todos en estado gaseoso). Alternativamente, podría decirse también que es la energía total promedio que se necesita para romper un mol de enlaces dado (en estado gaseoso)
Los enlaces más fuertes, o sea los más estables, tienen energías de enlace grandes. los enlaces químicos principales son: enlaces covalentes, metálicos e iónicos. Aunque tipicamente se le llama enlace de hidrógeno al puente de hidrógeno, éste no es un enlace real sino que atracción intermolecular de mas baja energía que un enlace químico.
Las atracciones intermoleculares (fuerzas de Van der Waals), comprenden las ion-dipolo, las dipolo-dipolo y las fuerzas de dispersión de London que son atracciones típica mente más débiles que las atracciones en un enlace químico.
Las atracciones intermoleculares (fuerzas de Van der Waals), comprenden las ion-dipolo, las dipolo-dipolo y las fuerzas de dispersión de London que son atracciones típica mente más débiles que las atracciones en un enlace químico.