SERIE 1 QUIMICA GENERAL E INORGANICA I PROBLEMAS 1º ...

Química General e Inorgánica I – Serie 1 – 1er. cuatrimestre de 2004en que la forma de la molécula es la que minimiza las repulsiones entre los pares deelectrones. Ello se logra alejando los pares lo más posible. Se deben considerar ademásde los pares asociados con uniones covalentes, los pares libres de electrones de valencia.Si existen dos pares de electrones la molécula será lineal (ángulo de 180 grados), si setienen tres pares será plana trigonal (ángulo de 120 grados), con cuatro pares serátetraédrica (ángulo de 109.5 grados) y así sucesivamente.Se puede refinar el modelo teniendo en cuenta las diferencias entre lasinteracciones repulsivas entre pares ligantes y pares libres, ya que estos últimos tendríanmayor capacidad repulsiva. También se puede considerar que los pares asociados conuniones múltiples constituyen un “super par”, con mayor capacidad repulsiva que lospares simples. Este modelo no permite realizar ninguna predicción acerca de otrosparámetros geométricos, tales como longitudes de enlace o ángulos diedros. El métodoTREPEV, a pesar de ser un modelo muy primitivo, funciona bastante bien para lapredicción de ángulos de enlace. Actualmente, sin embargo, se utilizan métodos mássofisticados para predecir geometrías moleculares. En general, todos estos métodos sebasan en realizar evaluaciones de la energía potencial de la molécula (utilizando laMecánica Cuántica, o bien modelos más sencillos) en función de los parámetrosmoleculares (distancias, ángulos, ángulos diedros, etc.) y determinar la geometríacorrespondiente a la energía mínima.En el caso de moléculas más complejas, como las proteínas, el problema es muycomplicado. Éste es un tema de investigación muy importante, ya que la estructura y lafunción de estas moléculas se hallan estrechamente relacionadas.Método de orbitales molecularesLa aproximación orbital, utilizada previamente para átomos, se puede utilizartambién para moléculas. En este caso, la función de onda se escribe como producto defunciones asociadas con cada electrón. Esas funciones se denominan orbitalesmoleculares (OM) y son, como en el caso atómico, funciones de las coordenadas x,y,z decada electrón. La manera usual de obtener los orbitales moleculares es describiéndoloscomo combinaciones lineales (CL) de orbitales atómicos (OA) o, lo que es lo mismo,efectuando la suma de OA con distintos coeficientes. Por ello este método se denominaOM-CLOA. Se pueden considerar solamente los OA ocupados en el átomo aislado obien utilizar un conjunto mayor de OA. A pesar de ser intuitivamente razonable, elmétodo constituye sólo una aproximación matemática.7