OM-CLOA. Se pue<strong>de</strong>n consi<strong>de</strong>rar solamente los OA ocupados en el átomo aislado obien utilizar un conjunto mayor <strong>de</strong> OA. A pesar <strong>de</strong> ser intuitivamente razonable, elmétodo constituye sólo una aproximación matemát<strong>ica</strong>.Por ejemplo en el caso <strong>de</strong> la molécula <strong>de</strong> H 2 los OM se pue<strong>de</strong>n escribir como:Ψ = c A φ 1s (A) + c B φ 1s (B) (7)Los coeficientes <strong>de</strong> la combinación lineal, c A y c B , dan una i<strong>de</strong>a <strong>de</strong> cuánto contribuyecada OA al OM. Sus valores numéricos se pue<strong>de</strong>n obtener a partir <strong>de</strong> la utilización <strong>de</strong>programas computacionales. No obstante, en muchos casos es posible obtenerinformación cualitativa sin realizar ningún cálculo, a partir <strong>de</strong> consi<strong>de</strong>raciones intuitivas.Por ejemplo en el caso <strong>de</strong> H 2 es posible ver que los coeficientes c A y c B <strong>de</strong>ben ser igualesen valor absoluto, ya que la molécula es simétr<strong>ica</strong>. Esto da origen a dos OM:Ψ + = φ 1s (A) + φ 1s (B) y Ψ - = φ 1s (A) - φ 1s (B) (8)cada uno <strong>de</strong> los cuales tiene asociada una energía orbital que se pue<strong>de</strong> evaluarnumér<strong>ica</strong>mente. Esto se esquematiza en el siguiente diagrama, don<strong>de</strong> las líneaspunteadas ind<strong>ica</strong>n qué OAs se utilizan para formar un OM <strong>de</strong>terminado:EnergíaorbitalΨ -1 s (A) 1s (B)Ψ +En general, partiendo <strong>de</strong> un número dado <strong>de</strong> OAs se obtiene el mismo número <strong>de</strong> OM..Al igual que en átomos, cada OM pue<strong>de</strong> ser ocupado por dos electrones conespines opuestos. El orbital Ψ + se conoce como orbital ligante y el Ψ - como antiligante.El origen <strong>de</strong> estas <strong>de</strong>nominaciones resulta <strong>de</strong> que el OM ligante, al ser la suma <strong>de</strong> los dosOAs, asume valores no nulos en la región internuclear, mientras que en el caso <strong>de</strong>l OAantiligante ocurre lo contrario. Esto es consistente con la i<strong>de</strong>a electrostát<strong>ica</strong> <strong>de</strong> uniónquím<strong>ica</strong>, existente en el mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> Lewis, ya que los electrones – negativos –, al“permanecer” en la región internuclear actúan como “cemento” entre los núcleos –positivos –, que <strong>de</strong> otra manera se repelerían. Utilizando el principio <strong>de</strong> construcción, aligual que para los átomos, es posible obtener la configuración electrón<strong>ica</strong> <strong>de</strong> unamolécula ocupando los OMs <strong>de</strong> menor a mayor energía orbital. Si el OM ligante está8
ocupado y el OM antiligante está <strong>de</strong>socupado, la molécula tendrá una energía más bajaque los átomos aislados y será por lo tanto estable.En el caso <strong>de</strong> las moléculas diatóm<strong>ica</strong>s, los OMs son siempre una combinaciónlineal <strong>de</strong> los OAs <strong>de</strong> los dos átomos, por lo cual se conserva la i<strong>de</strong>a <strong>de</strong> unión covalenteasociada a pares <strong>de</strong> electrones. Por encima <strong>de</strong> ello, la gran ventaja <strong>de</strong>l método <strong>de</strong> OM esque resulta generalizable a moléculas poliatóm<strong>ica</strong>s. En este caso, los OMs van a ser enprincipio combinación lineal <strong>de</strong> OAs asociados a todos los átomos que componen lamolécula y la i<strong>de</strong>a <strong>de</strong> unión covalente asociada a pares <strong>de</strong> electrones <strong>de</strong>ja <strong>de</strong> serestrictamente válida. El concepto <strong>de</strong> resonancia no es necesario en este contexto.Como se mencionó anteriormente, los coeficientes <strong>de</strong> los OMs se <strong>de</strong>terminan apartir <strong>de</strong> cálculos computacionales. Sin embargo, como primera aproximación pue<strong>de</strong>apl<strong>ica</strong>rse la siguiente “regla” cualitativa: los OAs contribuyen al mismo OM si a) losOAs tienen energías orbitales similares y b) los OAs tienen una superposición espacial osolapamiento apreciable.En muchos textos se utiliza erróneamente el término “interacción” para referirse alos OAs usando, por ejemplo, la frase “dos OAs interactúan para dar un OM” comosinónimo <strong>de</strong> “dos OAs participan <strong>de</strong> un mismo OM”. Como los OAs y los OMs sonsolamente funciones matemát<strong>ica</strong>s, en un sentido estricto es incorrecto hablar <strong>de</strong>interacciones entre los mismos. También <strong>de</strong>be tenerse en cuenta que las energíasorbitales no pue<strong>de</strong>n discriminarse (a pesar <strong>de</strong> ser útiles para <strong>de</strong>terminar el or<strong>de</strong>n <strong>de</strong>llenado <strong>de</strong> los OM utilizando el principio <strong>de</strong> construcción) y solamente pue<strong>de</strong> asignarseun valor a la energía total <strong>de</strong> la molécula.En principio, una vez que se conocen los OMs <strong>de</strong> una molécula dada, a partir <strong>de</strong>la función <strong>de</strong> onda obtenida se pue<strong>de</strong> conocer la distribución <strong>de</strong> carga <strong>de</strong> la misma. Estadistribución, que <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> las posiciones <strong>de</strong> los núcleos, está relacionada con laprobabilidad <strong>de</strong> encontrar un electrón en las distintas regiones <strong>de</strong>l espacio. Elconocimiento <strong>de</strong> la distribución <strong>de</strong> cargas <strong>de</strong> una molécula es muy importante parapre<strong>de</strong>cir, entre otras propieda<strong>de</strong>s, cómo la molécula interactuará con otras.Cualitativamente, se pue<strong>de</strong> caracterizar la distribución <strong>de</strong> cargas <strong>de</strong> una moléculautilizando su momento dipolar permanente, que da i<strong>de</strong>a <strong>de</strong> la asimetría <strong>de</strong> la distribuciónelectrón<strong>ica</strong>. Una molécula tiene momento dipolar permanente cuando sus centros <strong>de</strong>carga negativa y positiva no coinci<strong>de</strong>n. El mismo se pue<strong>de</strong> pre<strong>de</strong>cir consi<strong>de</strong>rando lageometría m<strong>olecular</strong> y la polaridad individual <strong>de</strong> cada enlace. Para ello, es preciso teneren cuenta que el momento dipolar es una magnitud vectorial (tiene dirección y sentido).La polaridad <strong>de</strong> un enlace se pue<strong>de</strong> pre<strong>de</strong>cir en general en base a las electronegativida<strong>de</strong>s<strong>de</strong> los átomos involucrados. Por ejemplo, el monóxido <strong>de</strong> carbono (CO) posee momentodipolar, mientras que la molécula <strong>de</strong> dióxido <strong>de</strong> carbono (CO 2 ), que es lineal, no tienemomento dipolar neto puesto que las uniones CO son equivalentes.O=C=O← →9