cuántos enlaces tiene la molécula O2 en estado basal. si tiene 2 como es posible que tenga 2 electrones libres

Question

la molecula o2 se sabe que es paramagnética, tiene 2 electrones libres, pero en muchos sitios dice que tiene 2 enlaces cobalentes, no cuadra. Esta molécula en el estado llamado "singulete" tiene los dos electrones desapareados en el mismo orbital, entonces me parece que sí tendría 2 enlaces.

Answer 1

si realizas lo que se llama la combinacion lineal de orbitales (que se hace cuando dos atomos forman una molecula) como resultado que quedan:
1 orbital enlazante y uno antienlazante provenientes de los orbitales s del nivel 1 de cada atomo de O.
1 orbital molecular enlazante y otro antienlazante provenientes de la combinacion de los orbitales s del nivel 2 de cada oxigeno. por otra parte te quedan tes orbitales de igual energia entre si, enlazantes y otros tres antienlazantes (tambien de igual energia entre si, pero de mucha mayor energia que los enlazantes) que provienen de la combinacion de los orbitales p de cada atomo (aportan 3 cada uno, por lo tanto en total son 6 los resultantes)
ahora bien, cada atomo de oxigeno aporta 8 electrones, por lo tanto en la molecula hay en total 16 electrones que deben distribuirse. Se sabe que en cada orbital pueden ir 2 electrones. asi, los 4 orbitalesprovenientes de la combinacion de los orbitales s quedan "llenos" y en total alojan a 8 electrones, quedando 8 electrones . 6 de ellos van a parar a los tres orbitales enlazantes provenientes de la combinacion de los orbitales p. asi, quedan 2 electrones. Ahora bien, hay una regla que dice que cuando hay dos o mas orbitales de la misma energia, los electrones se ubican uno en cada orbital (si es posible, asi no se aparean y la energia de repulsion es menor). entonces si tenemos tres orbitales de la misma energia y 2 electrones para repartir, se ubica un electron en uno de los orbitales y otro en otro de los orbitales. De esta manera quedan dos electrones desapareados y claro, esto produce que la molecula sea magnetica.

Creo que TU CONFUSION viene de pensar que los atomos en el estado singulete utilizan los electrones desapareados para formar los dos enlaces y asi la cuenta te da que todos quedan apareados, pero esto NO es asi. la combinacion de dos atomos para formar una molecula debe analizarse haciendo la combinacion de TODOS sus orbitales para ver que ORBITALES MOLECULARES se forman y luego "repartir" TODOS los electrones que aportan AMBOS ATOMOS entre dichos orbitales moleculares.

espero haber sido de utilidad. suerte!!

Answer 2

Hola... Al plantear este problema, parece que surge una contradiccion, pero no es así. En su estado basal, el oxigeno molecular tiene un doble enlace. Si nos quedamos con esto, parece que la molecula de exogeno es diamagnetica, ya que observamos todos sus electrones apareados imposibilitando de esta manera la atraccion por algun campo magnetico. Pero si intentamos explicar los enlaces en el O2 por medio de la teoria del orbital molecular, se ve que quedan dos electrones desapareados en los orbitales pi de antienlace, lo que le da el paramagnetismo. Además, sacando el orden de enlace, este nos da 2, lo que no dice de la existencia de un doble enlace en la moléula. Así es que esta teoria permite explicar la presencia de un doble enlace y el paramagnetismo.

Answer 3

No sé si he entendido bien la pregunta, y no sé si he entendido bien la respuesta que doy. Pero así lo refleja en mi libro: El paramagnetismo de la molécula de O2 se explica porque, teniendo enlace covalente, resulta que tiene dos orbitales (con un electrón cada uno) "antienlazantes", esto es, hay poca probabilidad de encontrar al electrón en la zona internuclear. Con ello se produce un aparente aumento de repulsión entre los núcleos por la atracción que éstos sufren hacia las regiones extrainternucleares.

Espero que sea ésto por lo que preguntabas.

Answer 4

Por lo que recuerdo de mi época de estudiante, todos los átomos cuando se unen con otros tratan de imitar al octeto es decir a los átomos pertenecientes a los gases raros que son, según dicen los mas estables, ahora el átomo de oxigeno si miras la tabla de química tiene seis electrones, para completar el octeto necesita dos, entonces al unirse a otro oxigeno, según la estructura de Lewis comparten dos electrones cada uno en dos enlaces cobalentes, según lo que puedo ver le queda a cada átomo dos pares de electrones libres y por lo tanto se polarisa, para saber porque es paramagnética quizás haya que revisar la geometría de la molécula. Espero te sirva, suerte.