Calcular el orden de enlace de una molécula diatómica a partir del número de electrones enlazantes y antienlazantes (teoría de los orbitales moleculares), con estabilidad.
Recuento de electrones de orbitales moleculares
Total electrons en bonding molecular orbitals (σ, π).
Total electrons en antibonding molecular orbitals (σ*, π*).
Ejemplos de moléculas diatómicas
Bond Pedido
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Ingrese los recuentos de electrones enlazantes y antienlazantes anteriores para calcular el orden de enlace.
Estabilidad
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Un orden de enlace mayor que cero indica una molécula que se predice que existirá y será estable.
Bond Tipo
—
El orden de enlace corresponde a un tipo de enlace: 1 = simple, 2 = doble, 3 = triple y valores fraccionarios intermedios.
4 min de lectura3 pasos7 términos3 ejemplos6 preguntas frecuentesBond order = (bonding electrons − antibonding electrons) / 2
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Paso a paso
Cómo usar esta calculadora
3 pasos▸
1
Ingresa el conteo de electrones enlazantes
Cuenta el número total de electrones que ocupan orbitales moleculares enlazantes (σ y π) para la especie diatómica e ingrésalo en el campo Electrones enlazantes.
2
Ingresa el conteo de electrones antienlazantes
Cuenta los electrones que ocupan orbitales moleculares antienlazantes (σ* y π*) e ingrésalos en el campo Electrones antienlazantes. La calculadora se actualiza al instante.
3
Lee el orden de enlace y la estabilidad
La pestaña Orden de Enlace muestra el valor calculado; cambia a Estabilidad para ver si se predice que la molécula existe, y a Referencia de OM para el tipo de enlace correspondiente.
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Referencia
Fórmula y metodología
1 fórmulas▸
Orden de enlace (teoría de orbitales moleculares)
Bond order = (bonding electrons − antibonding electrons) / 2
La teoría de orbitales moleculares (OM) llena los orbitales enlazantes y antienlazantes con electrones siguiendo el principio de Aufbau. El orden de enlace cuenta el número neto de enlaces restando los electrones antienlazantes de los electrones enlazantes y dividiendo entre dos, ya que cada enlace corresponde a un par de electrones.
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Glosario
Términos clave explicados
7 términos▸
Orden de enlaceUn número adimensional, calculado como (electrones enlazantes − electrones antienlazantes) / 2, que indica cuántos enlaces covalentes netos existen entre dos átomos en la teoría de orbitales moleculares.
Electrones enlazantesElectrones que ocupan orbitales moleculares de menor energía que los orbitales atómicos originales, estabilizando la molécula y atrayendo entre sí a los átomos enlazados.
Electrones antienlazantesElectrones que ocupan orbitales moleculares de mayor energía que los orbitales atómicos originales, marcados con un asterisco (σ*, π*), que debilitan o cancelan las interacciones enlazantes.
Orbital molecularUna región del espacio alrededor de una molécula donde es probable encontrar electrones, formada por la combinación lineal de orbitales atómicos de los átomos enlazados.
EstabilidadEn este contexto, se considera que una especie diatómica es estable cuando su orden de enlace es mayor que cero, lo que significa que una interacción enlazante neta mantiene unidos a los átomos.
DiatómicoUna molécula compuesta por exactamente dos átomos, ya sea del mismo elemento (homonuclear, como O2) o de elementos diferentes (heteronuclear, como CO).
Teoría de OMTeoría de orbitales moleculares, un modelo de enlace químico que describe los electrones como deslocalizados sobre toda la molécula en orbitales enlazantes y antienlazantes, en lugar de confinados a un solo enlace.
Orden de enlace = (8 − 4) / 2 = 2, así que el O2 tiene un orden de enlace de 2 — un doble enlace. Esto coincide con el conocido doble enlace O=O y el hecho de que el O2 es paramagnético debido a dos electrones desapareados en sus orbitales π* degenerados.
Orden de enlace = (10 − 4) / 2 = 3, coincidiendo con el conocido triple enlace N≡N. Este orden de enlace tan alto explica por qué el N2 tiene un enlace inusualmente corto y fuerte, y es relativamente poco reactivo a temperatura ambiente.
Orden de enlace = (4 − 4) / 2 = 0. Las contribuciones enlazante y antienlazante se cancelan exactamente, así que el He2 no tiene orden de enlace neto — por esto el helio no forma una molécula diatómica estable en condiciones normales.
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Referencia
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El orden de enlace es una de las predicciones más útiles que surgen de la teoría de orbitales moleculares (OM): un solo número que te indica cuántos enlaces netos mantienen unidos a dos átomos, si una especie diatómica debería siquiera existir, y aproximadamente qué tan fuerte y corto será el enlace. Esta calculadora recorre la fórmula, las entradas que necesita, y dónde el modelo simple de conteo de electrones empieza a fallar.
Cómo funciona la Calculadora de Orden de Enlace
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La teoría de orbitales moleculares combina los orbitales atómicos de dos átomos enlazados en un nuevo conjunto de orbitales moleculares, divididos en orbitales enlazantes de menor energía y orbitales antienlazantes de mayor energía. Los electrones llenan estos orbitales de menor a mayor energía, siguiendo la misma lógica de Aufbau y la regla de Hund usada para las configuraciones electrónicas atómicas.
El orden de enlace se calcula entonces como (electrones enlazantes − electrones antienlazantes) / 2. Dividir entre dos considera el hecho de que cada enlace covalente se forma con un par de electrones. Un orden de enlace de 1 corresponde a un enlace simple, 2 a un doble enlace, 3 a un triple enlace, y los valores fraccionarios (como 1.5 en O2⁻) son perfectamente válidos y corresponden a enlaces de fuerza intermedia.
Entradas y qué significan
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Esta calculadora toma dos entradas: el número total de electrones en los orbitales moleculares enlazantes y el número total en los orbitales moleculares antienlazantes. Ambos recuentos provienen de completar el diagrama de orbitales moleculares de la especie en cuestión; para una diatómica homonuclear simple como O2 o N2, esto significa trabajar a través de los orbitales σ2s, σ*2s, σ2p, π2p y π*2p en orden de energía.
El recuento de electrones de enlace suele ser el mayor de los dos, ya que una molécula necesita más electrones enlazantes que antienlazantes para ser estable. El resultado del orden de los enlaces es más sensible a la diferencia entre los dos conteos: una oscilación de solo dos electrones en cualquier dirección cambia el orden de los enlaces en un número entero.
Límites y casos especiales
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Un orden de enlace de cero (como en He2 o Ne2) significa que la calculadora predice que no hay enlace estable — esto coincide con la realidad experimental para los dímeros de gases nobles en condiciones estándar. Los conteos de electrones negativos no tienen sentido físico y se tratan como entrada inválida.
El orden de enlace simple por conteo de electrones funciona bien para diatómicos de grupo principal pero no captura efectos independientes del orden de enlace como la correlación electrónica, los efectos relativistas en elementos pesados, o las sutilezas del enlace en metales de transición, donde la participación de orbitales d puede complicar el modelo simple de OM. Para esos casos, trata el resultado como una útil primera aproximación en lugar de una respuesta final.
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Preguntas
Preguntas frecuentes
6 preguntas▸
¿Cuál es la fórmula del orden de enlace?+
Orden de enlace = (electrones enlazantes − electrones antienlazantes) / 2. Cuentas los electrones que llenan los orbitales moleculares enlazantes, restas los electrones que llenan los orbitales moleculares antienlazantes, y divides entre dos porque cada enlace está formado por un par de electrones.
¿Cuál es el orden de enlace del O₂?+
El O2 tiene 8 electrones enlazantes y 4 electrones antienlazantes, dando un orden de enlace de (8 − 4) / 2 = 2. Esto coincide con su conocido doble enlace O=O y explica por qué el O2 es paramagnético, con dos electrones desapareados en sus orbitales π*.
¿Por qué el He₂ no existe como molécula estable?+
El He2 tendría 4 electrones enlazantes y 4 electrones antienlazantes, dando un orden de enlace de (4 − 4) / 2 = 0. Como las contribuciones enlazante y antienlazante se cancelan exactamente, no hay interacción enlazante neta, así que una molécula estable de He2 no se forma en condiciones normales.
¿Qué significa un orden de enlace más alto?+
Un orden de enlace más alto generalmente significa un enlace más fuerte y corto. El orden de enlace 1 es un enlace simple, 2 es un doble enlace, y 3 es un triple enlace — pasando de N2 (orden de enlace 3) a O2 (orden de enlace 2) a F2 (orden de enlace 1), la fuerza del enlace disminuye y la longitud del enlace aumenta.
¿Puede el orden de enlace ser una fracción?+
Sí. La teoría de orbitales moleculares permite órdenes de enlace fraccionarios cuando los conteos de electrones no se dividen exactamente entre dos, como el O2⁻ (superóxido) con un orden de enlace de 1.5. Los órdenes de enlace fraccionarios corresponden a fuerzas de enlace intermedias entre tipos de enlace de números enteros.
¿Qué unidades usa el orden de enlace?+
El orden de enlace es un número adimensional — no tiene unidades. Representa una razón de pares de electrones enlazantes netos y se usa puramente como un índice comparativo de la fuerza y el conteo de enlaces entre átomos.
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