¿De qué manera pueden utilizarse la hibridación o la teoría de los orbitales moleculares para explicar el paramagnetismo?
Por ejemplo, cuando algo se hibrida para crear suficientes electrones de enlace, ¿acaban todos los electrones emparejados? ¿O quedan algunos sin emparejar, lo que explica el paramagnetismo?
El paramagnetismo es una forma de magnetismo por la que ciertos materiales son atraídos por un campo magnético aplicado externamente. La teoría de los enlaces de valencia (VBT) y la hibridación no permiten predecir si una molécula es paramagnética o diamagnética (no es atraída por un campo magnético externo). Por eso es tan útil la teoría de los orbitales moleculares (MOT), que permite predecir si una molécula es paramagnética.
Para que una molécula sea paramagnética, debe tener un momento magnético global, lo que significa que necesita un electrón no apareado. Si todos los electrones están emparejados, la molécula es diamagnética. Por lo tanto, viendo si una molécula tiene un electrón no apareado, podemos predecir si es paramagnética o no.
Consideremos ahora el ejemplo de $\ce{O2}$ . Experimentalmente, $\ce{O2}$ es conocido por ser paramagnético. Según VBT, $\ce{O2}$ debería ser así:
] 1
Como puedes ver, todos los electrones están emparejados. Por lo tanto, la VBT predice que $\ce{O2}$ debería ser diamagnético.
Ahora vamos a examinar cómo están dispuestos los electrones según la MOT. En la MOT, a diferencia de la VBT, se crean MOs de enlace y antienlace. Los MOs son básicamente la suposición de las funciones de onda de los orbitales atómicos. En $\ce{O2}$ los AOs 2s de cada átomo de oxígeno se solapan constructiva y destructivamente entre sí, mientras que sus AOs 2p también se solapan constructiva y destructivamente entre sí Los MOs resultantes para $\ce{O2}$ se ve así:
Ahora que tenemos las MOs, todo lo que tenemos que hacer es llenarlas de electrones usando el mismo método que usamos para las AOs. Haciendo eso obtenemos:
Nótese que tenemos 2 electrones no apareados. Por lo tanto, el MOT predice correctamente que $\ce{O2}$ debería ser paramagnético, a diferencia de la VBT que predice que $\ce{O2}$ es diamagnético.
Para un compuesto iónico (por ejemplo AgCl), ¿podría utilizarse la hibridación o el MOT para predecir el paramagnetismo? de las lecturas que he hecho, todos los ejemplos son de compuestos covalentes
No estoy tan seguro, ya que sólo he estudiado brevemente la ITV. No creo que se pueda aplicar la MOT o la hibridación a los compuestos iónicos ya que existen como grandes redes cristalinas y no son simples moléculas formadas por 2 o 3 átomos. Pero creo que deberías esperar a que te responda otra persona que sepa más de este tema.
@user264985 las celosías de cristal tienen teorías CFT y LFT, que aportan mucho, pero en última instancia la ITV sí las explica. Sin embargo no es tan sencillo como los orbitales atómicos. Hay que usar la teoría de bandas de los sólidos para explicarlo. Ve a echar un vistazo hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Solids/band.html
I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.
