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Química General e Inorgánica I – Serie 1 –proporciones iguales de un orbital s y un orbital p del mismo átomo. Un orbital sp 3 tiene25 % de carácter s y un 75 % de carácter p. Las formas de estos orbitales pueden serdeterminadas a partir de la interferencia de los OAs originales, es decir cómo seadicionan o cancelan sus amplitudes, y se pueden encontrar en todos los libros de texto.Los OAs híbridos fueron introducidos en el contexto de la teoría de los enlacesde valencia, en la cual cada enlace se describe como la superposición de OA de los dosátomos involucrados en la unión. Por ejemplo, en la molécula de metano (CH 4 ) sesupone que cada enlace se forma por superposición de un OA 1s del H y un OA híbridosp 3 del C. Este concepto es un “parche”, necesario para justificar el carácter tetraédricode la molécula. Si no se considerara la hibridización sp 3 , la teoría de enlaces de valenciapredeciría (erróneamente) que la especie estable es el CH 2 , con un ángulo HCH igual a90 ° (notar que la configuración electrónica del C es 1s 2 2s 2 2p x 1 2p y 1 , con 2 electrones pdesapareados). En el modelo de orbitales moleculares, como los OM son unacombinación lineal de varios OAs, que pueden estar centrados inclusive en un mismoátomo, no es necesario recurrir a este concepto. No obstante ello, en ciertas ocasiones seutilizan OAs híbridos, ya que resulta equivalente considerar los OAs originales o losOAs híbridos a los fines de obtener los OMs por CLOA.La hibridización NO determina la geometría de una molécula y solamentepermite justificarla en el contexto del modelo de enlaces de valencia. Este tipo dejustificaciones se emplean mucho, debido a su sencillez y practicidad, tanto en QuímicaOrgánica como en Química Inorgánica para racionalizar estructuras de compuestos. Losesquemas de hibridización más comunes son:Número de coordinación Geometría electrónica Composición OA híbrido2 Lineal sp, pd, sd3 Planar trigonal sp 24 Tetraédrica sp 34 Planar cuadrada p 2 d 2 , sp 2 d5 Bipiramidal trigonal sp 3 d6 Octaédrica sp 3 d 2 10
Química General e Inorgánica I – Serie 1 –ESTRUCTURA ATOMICA Y MOLECULARPROBLEMASProblema 1.Las series espectroscópicas de Lyman, Balmer y Paschen corresponden a saltoselectrónicos en el átomo de H, desde niveles superiores hasta los niveles con n = 1, n = 2y n = 3, respectivamente. Las mismas pueden entenderse aplicando el modelo de Bohr.Construya un diagrama (a escala) de energías donde se visualicen las transiciones enesas series. Utilice eV como unidad de energía. A continuación calcule la energía deionización del átomo de H, expresada en kJ/mol.Problema 2.En qué zonas del espectro electromagnético caen las tres series del problemaanterior? Exprese sus resultados en nanometros, en Ångstrom y en cm -1 .Problema 3.a) Escriba el número atómico, la configuración electrónica, el número deelectrones totales y los probables electrones de valencia de los siguientes elementos: He,N, Li, Na, Mg, Zr, Si, Cu y Au.b) ¿Por qué la configuración electrónica del estado fundamental del átomo de Lies 1s 2 2s y no 1s 2 2p 1 ? Compare con el caso del átomo de H, en las configuraciones(excitadas) 2s 1 y 2p 1 .Problema 4.Escriba las configuraciones electrónicas de las siguientes especies: Ne, O 2- , K + yAr ¿Qué especies, entre ellas, son isoelectrónicas?Problema 5.Extraiga de una Tabla Periódica la energía de ionización del átomo de H.Exprésela en eV y en kJ/mol. Justifique el valor en base a un modelo electrostáticosimple, teniendo en cuenta el valor de las constantes fundamentales necesarias.Problema 6.Los valores experimentales de la primera energía de ionización (EI) y la energíade unión electrónica (EUE) de los átomos N, C y O se muestran en la siguiente tabla:EI / kJ mol -1 EUE / kJ mol -1C 1086,4 -121,85N 1402,3 +7O 1313,9 -140,98Sugiera una explicación para justificar las tendencias de EI y EUE. Acontinuación, busque en tablas los valores de las EI sucesivas para el C (hasta la quinta).Justifique la tendencia.11
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