El documento explica que la longitud de enlace en N2+ es mayor que en N2 debido a que el orden de enlace es menor (2,5 frente a 3), mientras que la longitud de enlace en NO+ es menor que en NO porque el orbital σ2pz del nitrógeno tiene una energía menor, similar al orden en O2.

1. Problemas y
ejercicios de
Principios de
Química
y Estructura
Atómica y
Molecular
Longitudes de enlace de N2, N2
+, NO y NO+
Ejercicios
numéricos
de autoevaluación
Bloque 3

2. Explicar estas afirmaciones: la longitud de enlace en N2
+ es algo mayor que en
N2, mientras que la longitud de enlace en NO+ es algo menor que en NO.

3. triplenlace.com
Consejo
Trate de resolver este ejercicio (y todos) por sí
mismo/a antes de ver las soluciones. Si no lo intenta,
no lo asimilará bien.
Explicar estas afirmaciones: la longitud de enlace en N2
+ es algo mayor que en
N2, mientras que la longitud de enlace en NO+ es algo menor que en NO.

4. Explicar estas afirmaciones: la longitud de enlace en N2
+ es algo mayor que en
N2, mientras que la longitud de enlace en NO+ es algo menor que en NO.
triplenlace.com
1s2 2s2 2p3
N
El N tiene 7 electrones. De esa
información es fácil deducir que
esta es su configuración electrónica

5. Explicar estas afirmaciones: la longitud de enlace en N2
+ es algo mayor que en
N2, mientras que la longitud de enlace en NO+ es algo menor que en NO.
triplenlace.com
1s2
2s2
2p3
N
Escribiremos esa configuración en
vertical para realzar el orden de
energía de los orbitales (cuanto
más alto, más energía)

6. Explicar estas afirmaciones: la longitud de enlace en N2
+ es algo mayor que en
N2, mientras que la longitud de enlace en NO+ es algo menor que en NO.
triplenlace.com
1s2
2s2


  
2p3
Y especificaremos más
gráficamente cómo están
distribuidos los electrones
en sus orbitales
N

7. Explicar estas afirmaciones: la longitud de enlace en N2
+ es algo mayor que en
N2, mientras que la longitud de enlace en NO+ es algo menor que en NO.
triplenlace.com
1s2
2s2
 

  
2p3   
1s2
2s2
2p3
N
Como nuestra
intención será
estudiar la
molécula N2 (y
la N2
+),
escribiremos a
este lado la
configuración
de otro átomo
de N
N

8. Explicar estas afirmaciones: la longitud de enlace en N2
+ es algo mayor que en
N2, mientras que la longitud de enlace en NO+ es algo menor que en NO.
triplenlace.com
1s2
2s2
 

  
2p3   
1s2
2s2
2p3
La Teoría de Orbitales
Moleculares predice
que cuando se unen
dos átomos para
formar una molécula
se “funden” los
orbitales atómicos y
se forman orbitales
moleculares. Cada dos
orbitales atómicos dan
lugar a dos orbitales
moleculares
NN

9. Explicar estas afirmaciones: la longitud de enlace en N2
+ es algo mayor que en
N2, mientras que la longitud de enlace en NO+ es algo menor que en NO.
triplenlace.com
1s2
2s2
 

  
2p3   
1s2
2s2
2p3
N2
(σ1s
(σ1s*
Así, los orbitales atómicos 1s
de los N dan lugar a dos
orbitales moleculares que se
denominan σ1s y σ1s*. El
primero se dice que es
enlazante; el segundo,
antienlazante. Un orbital
enlazante contribuye a unir los
dos átomos de N; el
antienlazante impide esa unión
NN

10. Explicar estas afirmaciones: la longitud de enlace en N2
+ es algo mayor que en
N2, mientras que la longitud de enlace en NO+ es algo menor que en NO.
triplenlace.com
1s2
2s2
 

  
2p3   
1s2
2s2
2p3
(σ2s
(σ2s*
Del mismo modo, los
orbitales atómicos 2s
de los N forman los
correspondientes
orbitales moleculares
σ2s y σ2s*
(σ1s
(σ1s*
N2 NN

11. Explicar estas afirmaciones: la longitud de enlace en N2
+ es algo mayor que en
N2, mientras que la longitud de enlace en NO+ es algo menor que en NO.
triplenlace.com
1s2
2s2
 

  
2p3   
1s2
2s2
2p3
(σ2pz
*
(σ2pz
(σ2s
(σ2s*
(σ1s
(σ1s*
En cuanto a los orbitales atómicos 2p, la teoría propone que
estos forman dos tipos de orbitales moleculares: σ y π (cada
uno de ellos en sus versiones enlazante y antienlazante).
(La notación x, y, z de estos orbitales es irrelevante; aquí hemos
considerado que los orbitales atómicos pz son los que dan lugar a los
orbitales moleculares σ)
N2 NN

12. Explicar estas afirmaciones: la longitud de enlace en N2
+ es algo mayor que en
N2, mientras que la longitud de enlace en NO+ es algo menor que en NO.
triplenlace.com
1s2
2s2
 

  
2p3   
1s2
2s2
2p3
(σ2pz
*
(σ2pz
(σ2s
(σ2s*
(σ1s
(σ1s*
(π2py
*(π2px
*
(π2px
(π2py
Los otros dos orbitales
atómicos p forman
orbitales moleculares π
N2 NN

13. Explicar estas afirmaciones: la longitud de enlace en N2
+ es algo mayor que en
N2, mientras que la longitud de enlace en NO+ es algo menor que en NO.
triplenlace.com
1s2
2s2
 

  
2p3   
1s2
2s2
2p3
(σ2pz
*
(π2py
*(π2px
*
Como se ve, han quedado llenos 5 orbitales enlazantes y 2 antienlazantes
(estos son los que llevan asterisco). Se dice que el orden de enlace es 3 o
que se ha formado un enlace triple: NN)




 

(π2px
)2
(σ1s)2
(σ1s*)2
(σ2s)2
(σ2s*)2
(σ2pz
)2
(π2py
)2
N2 NN

14. Explicar estas afirmaciones: la longitud de enlace en N2
+ es algo mayor que en
N2, mientras que la longitud de enlace en NO+ es algo menor que en NO.
triplenlace.com
N2
+
Estudiemos ahora la
configuración electrónica
molecular del N2
+

15. Explicar estas afirmaciones: la longitud de enlace en N2
+ es algo mayor que en
N2, mientras que la longitud de enlace en NO+ es algo menor que en NO.
triplenlace.com
1s2
2s2
 

  
2p3  
1s2
2s2
2p2
N+N2
+
(σ2pz
*
(π2py
*(π2px
*
La configuración electrónica molecular del N2
+ sería igual
que la del N2 pero quitando un electrón (de ahí la carga +).
Este electrón hay que quitarlo del orbital más energético




 

(π2px
)2
(σ1s)2
(σ1s*)2
(σ2s)2
(σ2s*)2
(σ2pz
)1
(π2py
)2
N

16. Explicar estas afirmaciones: la longitud de enlace en N2
+ es algo mayor que en
N2, mientras que la longitud de enlace en NO+ es algo menor que en NO.
triplenlace.com
1s2
2s2
 

  
2p3  
1s2
2s2
2p2
(σ2pz
*
(π2py
*(π2px
*
Ahora se cuentan cuatro orbitales enlazantes llenos más uno semilleno
frente a dos antienlazantes. Por eso se dice que el orden de enlace del N2
+ es
2,5. Esto explica que la distancia de enlace sea menor en N2 que en N2
+ (a
más fuerza de enlace, menor distancia, pues los átomos están más juntos)




 

(π2px
)2
(σ1s)2
(σ1s*)2
(σ2s)2
(σ2s*)2
(σ2pz
)1
(π2py
)2
N+N2
+N

17. Explicar estas afirmaciones: la longitud de enlace en N2
+ es algo mayor que en
N2, mientras que la longitud de enlace en NO+ es algo menor que en NO.
triplenlace.com
Seguidamente aplicaremos la teoría
de orbitales moleculares a las
moléculas NO+ y NO, pero antes
tenemos que hacer unas
consideraciones de tipo energético

18. Explicar estas afirmaciones: la longitud de enlace en N2
+ es algo mayor que en
N2, mientras que la longitud de enlace en NO+ es algo menor que en NO.
π2px
, π2py
σ2s
σ2s*
σ2pz
(σ2pz
*
(π2px
*, π2py
*
triplenlace.com
Como acabamos de ver,
este es el orden de energía
de los orbitales moleculares
en la molécula N2. Hemos
destacado en azul el orbital
σ2pz
porque vamos a hacer
unos comentarios
importantes sobre él.
(Los orbitales σ1s y σ1s*no se han
representado porque no afectan a
la discusión que vamos a hacer).

19. Explicar estas afirmaciones: la longitud de enlace en N2
+ es algo mayor que en
N2, mientras que la longitud de enlace en NO+ es algo menor que en NO.
π2px
, π2py
σ2s
σ2s*
σ2pz
(σ2pz
*
(π2px
*, π2py
*
triplenlace.com
Si nos pidieran que
escribiéramos la
configuración electrónica
molecular de la molécula
C2, procederíamos como
hemos hecho en el caso
del N2. Pero al tener cada
C un electrón menos que
el N (pues el número
atómico del C es 6), habrá
que colocar una pareja de
electrones menos (10
electrones en total)

20. Explicar estas afirmaciones: la longitud de enlace en N2
+ es algo mayor que en
N2, mientras que la longitud de enlace en NO+ es algo menor que en NO.
π2px
, π2py
σ2s
σ2s*
σ2pz
(σ2pz
*
(π2px
*, π2py
*
triplenlace.com
Esta es la
configuración
electrónica
molecular de la
molécula C2. Nótese
que las energías de
los orbitales no son
las mismas que las
del N2 (en el C2 son
más altas), pero eso
no afecta a la
configuración de los
electrones en los
orbitales moleculares

21. Explicar estas afirmaciones: la longitud de enlace en N2
+ es algo mayor que en
N2, mientras que la longitud de enlace en NO+ es algo menor que en NO.
π2px
, π2py
σ2s
σ2s*
σ2pz
(σ2pz
*
(π2px
*, π2py
*
triplenlace.com
Veamos las configuraciones de otras moléculas
análogas. Cambian también los valores de las
energías, pero sobre todo cambia la del orbital σ2pz

22. Explicar estas afirmaciones: la longitud de enlace en N2
+ es algo mayor que en
N2, mientras que la longitud de enlace en NO+ es algo menor que en NO.
π2px
, π2py
σ2s
σ2s*
σ2pz
(σ2pz
*
(π2px
*, π2py
*
triplenlace.com
Al llegar al O2, el σ2pz
ya tiene una energía tan baja
que queda por debajo de la de los orbitales π2px
, π2py

23. Explicar estas afirmaciones: la longitud de enlace en N2
+ es algo mayor que en
N2, mientras que la longitud de enlace en NO+ es algo menor que en NO.
triplenlace.comEn el F2 este efecto de “inversión” es aún mayor
π2px
, π2py
σ2s
σ2s*
σ2pz
(σ2pz
*
(π2px
*, π2py
*

24. Explicar estas afirmaciones: la longitud de enlace en N2
+ es algo mayor que en
N2, mientras que la longitud de enlace en NO+ es algo menor que en NO.
triplenlace.com
Tras esta discusión corresponde
preguntarse: qué esquema de energía
sigue el NO, ¿el del N2 o el del O2?
π2px
, π2py
σ2s
σ2s*
σ2pz
(σ2pz
*
(π2px
*, π2py
*

25. Explicar estas afirmaciones: la longitud de enlace en N2
+ es algo mayor que en
N2, mientras que la longitud de enlace en NO+ es algo menor que en NO.
triplenlace.com
Los experimentos espectroscópicos indican
que el monóxido de nitrógeno (NO) sigue
la ordenación de energía del O2
π2px
, π2py
σ2s
σ2s*
σ2pz
(σ2pz
*
(π2px
*, π2py
*

26. Explicar estas afirmaciones: la longitud de enlace en N2
+ es algo mayor que en
N2, mientras que la longitud de enlace en NO+ es algo menor que en NO.
triplenlace.com
1s2
2s2




  
2p3

1s2
2s2
2p4
ONO
(σ2pz
*
(π2py
*(π2px
*)1
Según eso, esta sería la configuración electrónica del NO. Como se puede
observar, tiene 5 orbitales enlazantes llenos, dos antienlazantes llenos y
uno antienlazante semilleno. El orden de enlace es 2,5





(σ1s)2
(σ1s*)2
(σ2s)2
(σ2s*)2
(σ2pz
)2
N
 (π2px
)2
(π2py
)2


27. Explicar estas afirmaciones: la longitud de enlace en N2
+ es algo mayor que en
N2, mientras que la longitud de enlace en NO+ es algo menor que en NO.
triplenlace.com
1s2
2s2




 
2p2

1s2
2s2
2p4
ONO+
(σ2pz
*
(π2py
*(π2px
*
La del NO+ sería parecida, pero con un electrón menos, por lo que el orden
de enlace sería 3. Esto supone que el enlace en NO+ sería más fuerte que
en NO y, por tanto, la distancia de enlace sería menor en NO+




(σ1s)2
(σ1s*)2
(σ2s)2
(σ2s*)2
(σ2pz
)2
N+
 (π2px
)2
(π2py
)2


28. Problemas y ejercicios de
Principios de Química
y Estructura Atómica y Molecular
http://triplenlace.com/principios-de-quimica-
y-estructura-atomica-y-molecular/
Más…

29. triplenlace.com/en-clase