Teoría de Orbitales Moleculares

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Puntaje: __________________________

1.

¿Qué describe mejor a un orbital molecular enlazante?

Una región formada por combinación destructiva que aumenta la energía y genera un nodo entre núcleos
Una región formada por combinación constructiva que concentra densidad electrónica entre los núcleos y disminuye la energía
Un orbital atómico sin modificación energética al formar la molécula
Una región exclusiva de moléculas heteronucleares sin relación con la simetría

2.

En la aproximación LCAO, ¿cuál es una condición necesaria para que dos orbitales atómicos se combinen de manera apreciable?

Que tengan energías semejantes y simetría compatible respecto del eje internuclear
Que pertenezcan siempre al mismo número cuántico principal
Que ambos estén completamente llenos
Que uno sea enlazante y el otro antienlazante

3.

Si dos orbitales atómicos se superponen frontalmente a lo largo del eje internuclear, el tipo de orbital molecular que se forma es principalmente:

$π$
$δ$
$σ$

Respuesta correcta:

$σ$

4.

¿Qué característica distingue a un orbital molecular antienlazante $σ^{*}$ o $π^{*}$ ?

Tiene menor energía que el orbital enlazante correspondiente
Presenta un nodo adicional entre los núcleos y desestabiliza la molécula al ocuparse
Solo puede contener un electrón
No participa en el cálculo del orden de enlace

5.

Para las moléculas diatómicas homonucleares del segundo período como $B_{2}$ , $C_{2}$ y $N_{2}$ , el orden energético correcto de los orbitales $2 p$ es:

$σ_{2 p} < π_{2 p} < π_{2 p}^{*} < σ_{2 p}^{*}$
$π_{2 p} < σ_{2 p} < π_{2 p}^{*} < σ_{2 p}^{*}$
$π_{2 p}^{*} < σ_{2 p} < π_{2 p} < σ_{2 p}^{*}$
$σ_{2 p} < π_{2 p}^{*} < π_{2 p} < σ_{2 p}^{*}$

Respuesta correcta:

$π_{2 p} < σ_{2 p} < π_{2 p}^{*} < σ_{2 p}^{*}$

6.

En $O_{2}$ y $F_{2}$ , el orden energético usual de los orbitales $2 p$ cambia respecto de $B_{2}$ a $N_{2}$ . ¿Cuál secuencia es la correcta?

$π_{2 p} < σ_{2 p} < π_{2 p}^{*} < σ_{2 p}^{*}$
$σ_{2 p} < π_{2 p} < π_{2 p}^{*} < σ_{2 p}^{*}$
$σ_{2 p}^{*} < π_{2 p}^{*} < π_{2 p} < σ_{2 p}$
$π_{2 p} < π_{2 p}^{*} < σ_{2 p} < σ_{2 p}^{*}$

Respuesta correcta:

$σ_{2 p} < π_{2 p} < π_{2 p}^{*} < σ_{2 p}^{*}$

7.

Usando $orden de enlace = \frac{N_{e} (enlazantes) - N_{e} (antienlazantes)}{2}$ , ¿cuál es el orden de enlace de $H_{2}$ ?

$0$
$2$
$\frac{1}{2}$
$1$

Respuesta correcta:

$1$

8.

¿Cuál de las siguientes especies tiene orden de enlace cero según la teoría de orbitales moleculares?

$H e_{2}$
$H_{2}$
$N_{2}$
$O_{2}$

Respuesta correcta:

$H e_{2}$

9.

¿Cuál afirmación sobre $B_{2}$ es correcta según su diagrama de orbitales moleculares?

Es diamagnética porque todos sus electrones están apareados
Tiene orden de enlace $3$
Es paramagnética por la presencia de dos electrones desapareados en orbitales $π_{2 p}$
No posee electrones en orbitales $2 p$

Respuesta correcta:

Es paramagnética por la presencia de dos electrones desapareados en orbitales $π_{2 p}$

10.

En $C_{2}$ , el orden de enlace predicho por teoría de orbitales moleculares es:

$1$
$2$
$3$
$\frac{3}{2}$

Respuesta correcta:

$2$

11.

¿Cuál es la configuración que explica mejor el paramagnetismo de $O_{2}$ ?

Todos los electrones están apareados en orbitales enlazantes
Hay dos electrones desapareados en los orbitales degenerados $π_{2 p}^{*}$
Existe un electrón desapareado en $σ_{2 s}$
Los orbitales $π_{2 p}$ están vacíos

Respuesta correcta:

Hay dos electrones desapareados en los orbitales degenerados $π_{2 p}^{*}$

12.

Al pasar de $O_{2}$ a $O_{2}^{+}$ , ¿qué ocurre con el orden de enlace?

Disminuye de $2$ a $\frac{3}{2}$
No cambia y permanece en $2$
Aumenta de $2$ a $\frac{5}{2}$
Aumenta de $1$ a $2$

Respuesta correcta:

Aumenta de $2$ a $\frac{5}{2}$

13.

¿Qué especie presenta el mayor orden de enlace?

$O_{2}^{-}$
$O_{2}$
$O_{2}^{+}$
$F_{2}$

Respuesta correcta:

$O_{2}^{+}$

14.

En una molécula diatómica heteronuclear, ¿qué afirmación es correcta sobre los orbitales moleculares?

Siempre están distribuidos simétricamente entre ambos núcleos
Los orbitales moleculares se localizan por completo en el átomo más electronegativo
La contribución de cada orbital atómico puede ser desigual debido a diferencias de energía entre los átomos
No existen orbitales antienlazantes en moléculas heteronucleares

15.

Si en una especie diatómica se agregan dos electrones a orbitales antienlazantes y no cambia la ocupación de orbitales enlazantes, el orden de enlace:

Aumenta en $1$
Disminuye en $1$
Disminuye en $2$
No cambia

Respuesta correcta:

Disminuye en $1$

16.

¿Qué conjunto de orientación favorece la formación de un orbital $π$ a partir de orbitales $p$ ?

Dos orbitales $p$ alineados con el eje internuclear y superposición frontal
Dos orbitales $s$ con superposición lateral
Dos orbitales $p$ paralelos entre sí y perpendiculares al eje internuclear, con superposición lateral
Un orbital $s$ y uno $p$ siempre, sin importar la orientación

Respuesta correcta:

Dos orbitales $p$ paralelos entre sí y perpendiculares al eje internuclear, con superposición lateral

17.

Considera la serie $N_{2}$ , $N_{2}^{+}$ y $N_{2}^{-}$ . ¿Cuál ordena correctamente sus longitudes de enlace de menor a mayor?

$N_{2}^{-} < N_{2} < N_{2}^{+}$
$N_{2} < N_{2}^{+} < N_{2}^{-}$
$N_{2}^{+} < N_{2}^{-} < N_{2}$
$N_{2}^{+} < N_{2} < N_{2}^{-}$

Respuesta correcta:

$N_{2}^{+} < N_{2} < N_{2}^{-}$

18.

¿Cuál afirmación compara correctamente la teoría de orbitales moleculares con la teoría de enlace de valencia?

La teoría de orbitales moleculares describe electrones deslocalizados sobre toda la molécula, mientras la de enlace de valencia enfatiza superposición localizada entre átomos
Ambas teorías prohíben explicar el paramagnetismo
La teoría de enlace de valencia elimina la necesidad de orbitales atómicos
La teoría de orbitales moleculares solo sirve para moléculas monoatómicas

19.

Una especie diatómica tiene configuración de valencia

(σ_{2 s})^{2} (σ_{2 s}^{*})^{2} (σ_{2 p})^{2} (π_{2 p})^{4} (π_{2 p}^{*})^{2}

¿Cuál combinación de propiedades es correcta?

Orden de enlace $1$ y diamagnética
Orden de enlace $2$ y paramagnética
Orden de enlace $3$ y diamagnética
Orden de enlace $2$ y diamagnética

Respuesta correcta:

Orden de enlace $2$ y paramagnética

20.

Se comparan dos especies diatómicas: X tiene orden de enlace $\frac{1}{2}$ y Y tiene orden de enlace $2$ . ¿Qué conclusión es la más razonable?

X debe ser más corta y más fuerte que Y
Y debe ser más larga y menos estable que X
Y debe presentar, en general, un enlace más corto y más fuerte que X
Ambas deben tener la misma energía de enlace porque el orden de enlace no se relaciona con la estabilidad

Respuestas

B.
Una región formada por combinación constructiva que concentra densidad electrónica entre los núcleos y disminuye la energía
A.
Que tengan energías semejantes y simetría compatible respecto del eje internuclear
C.
$σ$
B.
Presenta un nodo adicional entre los núcleos y desestabiliza la molécula al ocuparse
B.
$π_{2 p} < σ_{2 p} < π_{2 p}^{*} < σ_{2 p}^{*}$
B.
$σ_{2 p} < π_{2 p} < π_{2 p}^{*} < σ_{2 p}^{*}$
D.
$1$
A.
$H e_{2}$
C.
Es paramagnética por la presencia de dos electrones desapareados en orbitales $π_{2 p}$
B.
$2$
B.
Hay dos electrones desapareados en los orbitales degenerados $π_{2 p}^{*}$
C.
Aumenta de $2$ a $\frac{5}{2}$
C.
$O_{2}^{+}$
C.
La contribución de cada orbital atómico puede ser desigual debido a diferencias de energía entre los átomos
B.
Disminuye en $1$
C.
Dos orbitales $p$ paralelos entre sí y perpendiculares al eje internuclear, con superposición lateral
D.
$N_{2}^{+} < N_{2} < N_{2}^{-}$
A.
La teoría de orbitales moleculares describe electrones deslocalizados sobre toda la molécula, mientras la de enlace de valencia enfatiza superposición localizada entre átomos
B.
Orden de enlace $2$ y paramagnética
C.
Y debe presentar, en general, un enlace más corto y más fuerte que X