5 ) ESTRUCTURA MOLECULAR
5.1) ENLACES MOLECULARES <ul><li>Sistemas = sistemas de átomos </li></ul><ul><li>¿Cómo se ensamblan o unen los átomos? </l...
5.1) ENLACES MOLECULARES <ul><li>ENLACES IÓNICOS </li></ul><ul><li>   Caracterizados por interacciones eléctricas de ione...
5.1) ENLACES MOLECULARES <ul><li>   Enlace medianamente intenso </li></ul><ul><li>NaCl    Na+ Cl( orden de eV) </li></ul...
<ul><li>ii) ENLACES COVALENTES </li></ul><ul><li>Caracterizados por fuerzas eléctricas más intensas debido al acople {apar...
<ul><li>Son energéticamente más intensos que el enlace ion – ion </li></ul><ul><li>Cl 2  , O 2 , H 2 O ,CH 4 </li></ul>
<ul><li>iii) ENLACES DE VAN DER WALLS </li></ul><ul><li>Caracterizados por interacciones eléctricas débiles entre dipolos ...
<ul><li>Son enlaces energéticos débiles respecto de los ION-ION </li></ul><ul><li>Las fuerzas de Van der Walls pueden ser:...
<ul><li>   p - p  (permanente-inducido) </li></ul>   p - p  (inducido-inducido)
<ul><li>iv) ENLACE DE H </li></ul><ul><li>Caracterizado por compartir protones </li></ul><ul><li>Presentes en macro-molécu...
<ul><li>v) ENLACE METALICO </li></ul><ul><li>   Presente en sólidos metálicos </li></ul><ul><li>   Las fuerzas  de enlac...
5.2) ENERGÍAS Y ESPECTROS MOLECULARES <ul><li>Caracterizaremos energéticamente a los sistemas moleculares. Esta caracteriz...
5.2) ENERGÍAS Y ESPECTROS MOLECULARES ESTADO MOLECULAR CARACTERIZADO POR ENERGIA, E mol Compleja , problema de muchos cuer...
i) Estados energéticos  rotacionales Caso : Molécula diatómica 3 grados de libertad rotacional  X: Rot Y-Z Y: Rot Y Z: Rot...
m 1 z m 2 CM  z 0 r r 
Las transiciones posibles rotacionales se muestran en el siguiente diagrama donde la regla de selección esta dada por   J...
Las transiciones de los estados rotacionales se ajusta  a la regla De selección  j= + 1 la cual considera la conservación ...
ii) Energía vibracional <ul><li>Modelo </li></ul>m1 m2 k k Sistema   k  {sistema m-k: MAS}
Regla de selección:   =+/-1 E 12  = E 12  : Absorción E 32  = E 32  : Emisión A T s  ordinarias: E v  = E v,v=0  (  E>>...
 
iii) Espectros moleculares Asumiendo grados de libertad independientes,
<ul><li>Diagramas de nivel de energía: </li></ul><ul><li>Especto del HCl: doblete; concordancia con el modelo </li></ul>
I 8.00  8.20  8.40  8.60  8.80  9.00  9.20 x 10 13  Hz Frecuencia  I
5.3) ENLACES EN SÓLIDOS <ul><li>Tipos de Enlaces: </li></ul><ul><li>   Enlace Iónico (NaCl) </li></ul><ul><li>   E coval...
i) Sólidos Iónicos: NaCl <ul><li>Interacción Coulombiana  </li></ul><ul><li>Na +  tiene 6 iones Cl -  vecinos mas cercanos...
 
La energía potencial total se puede modelar de esta forma,
U T r U 0
<ul><li>U 0  Energía cohesiva Iónica del sólido </li></ul>
<ul><li>Energía cohesiva Atómica:  </li></ul>E=?
E=6,31
<ul><li>Propiedades Generales :  </li></ul><ul><li>   Duros y estables </li></ul><ul><li>   Pobres conductores de I y Q ...
 
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  1. 1. 5 ) ESTRUCTURA MOLECULAR
  2. 2. 5.1) ENLACES MOLECULARES <ul><li>Sistemas = sistemas de átomos </li></ul><ul><li>¿Cómo se ensamblan o unen los átomos? </li></ul><ul><li> interacciones eléctricas </li></ul><ul><li>  Enlaces </li></ul>+ -
  3. 3. 5.1) ENLACES MOLECULARES <ul><li>ENLACES IÓNICOS </li></ul><ul><li> Caracterizados por interacciones eléctricas de iones atómicos. </li></ul><ul><li>Molécula de Cloruro de sodio  NaCl= Na + Cl </li></ul>+ -
  4. 4. 5.1) ENLACES MOLECULARES <ul><li> Enlace medianamente intenso </li></ul><ul><li>NaCl  Na+ Cl( orden de eV) </li></ul>+ -
  5. 5. <ul><li>ii) ENLACES COVALENTES </li></ul><ul><li>Caracterizados por fuerzas eléctricas más intensas debido al acople {apareamiento} de electrones </li></ul><ul><li> Compartición de electrones </li></ul><ul><li>Caso más típico es el H 2 </li></ul><ul><li>H 2 = H – H </li></ul>
  6. 6. <ul><li>Son energéticamente más intensos que el enlace ion – ion </li></ul><ul><li>Cl 2 , O 2 , H 2 O ,CH 4 </li></ul>
  7. 7. <ul><li>iii) ENLACES DE VAN DER WALLS </li></ul><ul><li>Caracterizados por interacciones eléctricas débiles entre dipolos </li></ul><ul><li> H 2 0, HCl : Moléculas polares permanentes, por ejemplo, </li></ul>
  8. 8. <ul><li>Son enlaces energéticos débiles respecto de los ION-ION </li></ul><ul><li>Las fuerzas de Van der Walls pueden ser: </li></ul><ul><li> p - p (permanente-permanente) </li></ul>
  9. 9. <ul><li> p - p (permanente-inducido) </li></ul> p - p (inducido-inducido)
  10. 10. <ul><li>iv) ENLACE DE H </li></ul><ul><li>Caracterizado por compartir protones </li></ul><ul><li>Presentes en macro-moléculas {moléculas orgánicas} </li></ul><ul><li>Son de intensidad energética baja (– 0.1 eV) </li></ul>
  11. 11. <ul><li>v) ENLACE METALICO </li></ul><ul><li> Presente en sólidos metálicos </li></ul><ul><li> Las fuerzas de enlace entre los núcleos positivos y el gas de electrones. </li></ul>
  12. 12. 5.2) ENERGÍAS Y ESPECTROS MOLECULARES <ul><li>Caracterizaremos energéticamente a los sistemas moleculares. Esta caracterización se efectuará considerando básicamente energías rotacionales y vibracionales, </li></ul><ul><li>Energía eléctrica : e-e , e-p </li></ul><ul><li>Energía de traslación: CM </li></ul><ul><li>Energía cinética de rotación  </li></ul><ul><li>Energía de vibración  </li></ul>Molécula CM
  13. 13. 5.2) ENERGÍAS Y ESPECTROS MOLECULARES ESTADO MOLECULAR CARACTERIZADO POR ENERGIA, E mol Compleja , problema de muchos cuerpos No da mucha información “estructural” de la molécula
  14. 14. i) Estados energéticos rotacionales Caso : Molécula diatómica 3 grados de libertad rotacional X: Rot Y-Z Y: Rot Y Z: Rot X-Y m 1 m 2 r z x y
  15. 15. m 1 z m 2 CM  z 0 r r 
  16. 16. Las transiciones posibles rotacionales se muestran en el siguiente diagrama donde la regla de selección esta dada por  J = +/- 1, E KRi J 3 2 1 0
  17. 17. Las transiciones de los estados rotacionales se ajusta a la regla De selección j= + 1 la cual considera la conservación del L del sistema molécula – fotón. La transiciones rotacionales conducen a espectros de emisión -absorción fotónica en la franja de microondas hasta IR lejano.  Teoría física  modelo  experimentos: Caso : CO r C O M1 mc M2 mo mc y mo= ok u:uma u: 1,6 *10 (-27)  r:0,113 nm
  18. 18. ii) Energía vibracional <ul><li>Modelo </li></ul>m1 m2 k k Sistema  k {sistema m-k: MAS}
  19. 19. Regla de selección:  =+/-1 E 12 = E 12 : Absorción E 32 = E 32 : Emisión A T s ordinarias: E v = E v,v=0 (  E>>k B T) E vib  3 2 1 0
  20. 21. iii) Espectros moleculares Asumiendo grados de libertad independientes,
  21. 22. <ul><li>Diagramas de nivel de energía: </li></ul><ul><li>Especto del HCl: doblete; concordancia con el modelo </li></ul>
  22. 23. I 8.00 8.20 8.40 8.60 8.80 9.00 9.20 x 10 13 Hz Frecuencia I
  23. 24. 5.3) ENLACES EN SÓLIDOS <ul><li>Tipos de Enlaces: </li></ul><ul><li> Enlace Iónico (NaCl) </li></ul><ul><li> E covalente (diamante) </li></ul><ul><li> E Metálico (metales): Iónico-covalente </li></ul>
  24. 25. i) Sólidos Iónicos: NaCl <ul><li>Interacción Coulombiana </li></ul><ul><li>Na + tiene 6 iones Cl - vecinos mas cercanos </li></ul><ul><li>Cl - tiene 6 iones Na + vecinos mas cercanos </li></ul>
  25. 27. La energía potencial total se puede modelar de esta forma,
  26. 28. U T r U 0
  27. 29. <ul><li>U 0 Energía cohesiva Iónica del sólido </li></ul>
  28. 30. <ul><li>Energía cohesiva Atómica: </li></ul>E=?
  29. 31. E=6,31
  30. 32. <ul><li>Propiedades Generales : </li></ul><ul><li> Duros y estables </li></ul><ul><li> Pobres conductores de I y Q </li></ul><ul><li> Transparentes en la zona visible </li></ul><ul><li> Absorbentes en zonas IR medio y lejano </li></ul><ul><li>  Solubles en líquidos polares: H 2 O </li></ul>
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