Calcular el orden de los enlaces en química

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A nivel atómico, el orden de enlace es el número de pares de electrones enlazados entre dos átomos. El nitrógeno diatómico (N≡N), por ejemplo, tiene un orden de enlace 3 porque hay 3 enlaces químicos entre dos átomos de nitrógeno. En la teoría de orbitales moleculares, el orden de los enlaces también se define como la mitad de la diferencia entre el número de electrones enlazados y no enlazados. Para una respuesta clara, utilice la siguiente fórmula: Orden de enlace = [(número de electrones enlazando orbitales moleculares) - (número de electrones en orbitales moleculares antienlazantes)]/2.

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Método 1 de 3: determina rápidamente el orden de los bonos

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1. Conoce la fórmula. En la teoría de los orbitales moleculares, el orden de los enlaces se define como la mitad de la diferencia entre el número de electrones enlazantes y antienlazantes. Orden de enlace = [(número de electrones enlazando orbitales moleculares) - (número de electrones en orbitales moleculares antienlazantes)]/2.

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2. Sepa que cuanto mayor sea el orden de enlace, más estable será la molécula. Cualquier electrón agregado a un orbital molecular de enlace ayudará a estabilizar la nueva molécula. Cualquier electrón agregado a un orbital molecular antienlazante desestabilizará la nueva molécula. Escriba el nuevo estado de energía como el orden de enlace de la molécula.

Si el orden de enlace es cero, la molécula no puede formar. Los órdenes de enlace más altos dan más estabilidad a la nueva molécula.

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3. Piensa en un ejemplo sencillo. Los átomos de hidrógeno tienen un electrón en el s-capa y esa capa puede contener dos electrones. Cuando dos átomos de hidrógeno se unen, cada uno llena el s-pelar del otro. Se forman dos orbitales de enlace. Ninguno de los electrones se ve obligado a moverse al siguiente orbital superior, el pags-pelar & ndash; por lo que no se forman orbitales antienlazantes. Entonces el orden del enlace es

(2 - 0) / 2

$(2-0)/2$ , y eso es igual a 1. Esto forma la molécula H₂: gas de hidrogeno.

Método 2 de 3: visualización del orden de bonos fundamentales

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1. Determine el orden de enlace de un vistazo. Un enlace covalente simple tiene un orden de enlace de uno, un enlace covalente doble tiene un orden de enlace de dos, un enlace covalente triple tiene un orden de enlace de tres, y así sucesivamente. En su forma más básica, el orden de enlace es el número de pares de electrones enlazados que mantienen unidos a dos átomos.

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2. Piensa en cómo los átomos juntan moléculas. Los átomos individuales en una molécula están unidos entre sí por pares de electrones enlazados. Estos electrones giran alrededor del núcleo de un átomo en `orbitales` que pueden contener cada uno solo dos electrones. Si un orbital no está `completamente lleno`, por ejemplo., contiene solo un electrón o ningún electrón, entonces un electrón libre puede unirse con un electrón libre correspondiente de otro átomo.

Dependiendo del tamaño y la complejidad de un átomo en particular, puede tener de uno a cuatro orbitales.

Cuando la capa orbital más cercana está llena, se acumularán nuevos electrones en la siguiente capa orbital vista desde el núcleo, hasta que esa capa también esté llena. El conjunto de electrones continúa en capas orbitales cada vez más grandes, porque los átomos más grandes tienen más electrones que los átomos más pequeños.

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3. Dibujar estructuras de Lewis. Esta es una forma útil de visualizar cómo se unen los átomos en una molécula. Dibuja los átomos como sus letras (p. ej. H para hidrógeno, Cl para cloro). Indique los bonos como líneas (p. ej., `-` para un enlace simple, `=` para un doble enlace y `≡` para un triple enlace). Marque los electrones libres y los pares de electrones como puntos (ejemplo: C:). Una vez que haya dibujado la estructura de Lewis, cuente el número de enlaces (el orden de enlace).

La estructura de Lewis para el nitrógeno diatómico se convierte en N≡N. Cada átomo de nitrógeno tiene un par de electrones y tres electrones libres. Cuando dos átomos de nitrógeno se encuentran, los seis electrones libres combinados forman un poderoso enlace covalente triple.

Método 3 de 3: calcular el orden de enlace para la teoría orbital

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1. Use un diagrama de capas de orbitales electrónicos como referencia. Tenga en cuenta que cada capa está más y más lejos del núcleo del átomo. Según la entropía, la energía siempre trata de llegar al estado más bajo posible. Los electrones siempre tratan de llenar las capas orbitales más bajas disponibles.

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2. Conoce la diferencia entre orbitales enlazantes y antienlazantes. Cuando dos átomos se juntan para formar una molécula, quieren usar los electrones del otro para llenar los estados más bajos posibles en las capas orbitales. Los electrones de enlace son esencialmente electrones que se unen y caen en el estado de energía más bajo. Los electrones antienlazantes son los electrones "libres" o no unidos que son empujados a niveles orbitales más altos.

Electrones de unión: al observar qué tan llenas están las capas orbitales de cada átomo, puede determinar cuántos de los electrones en un estado de mayor energía pueden llenar los niveles de energía más bajos y más estables del átomo correspondiente. Estos electrones de "relleno" se conocen como electrones de enlace.

Electrones antienlazantes: cuando dos átomos intentan formar una molécula compartiendo electrones, algunos electrones en realidad serán conducidos a capas orbitales de mayor energía porque las capas orbitales de menor energía están llenas. Estos electrones se denominan electrones antienlazantes.