ENSEÑANZA DE LA FÍSICA Y LA QUÍMICA

ORBITALES ATÓMICOS HIDROGENOIDES tipo d , 2 (continuación)

Continuaremos con el tema de los orbitales atómicos d.

Las preguntas siguientes a responder son ¿de dónde proceden los OA 3dz² y 3d(x²-y²)? ¿Por qué esos nombres? ¿En qué se diferenciarían de los 4d respectivos?

Comenzamos con los 3dz² y 4dz²

Comparemos  las ecuaciones de definición con las respectivas  contribuciones angular y radial:

 ;    

Como podemos apreciar existe en ambas, la contribución especial de la componente z², que da nombre al orbital, procedente de la contribución angular. Sus representaciones y detalles, se dan en las fig 1 y 2 (OA 3d) y 3 y 4(OA4d)

Fig.2

Fig. 1

Fig.3

Fig.4

La observación de los dibujos anteriores, evita cualquier tipo de aclaración. Los criterios de diseño, son los empleados en la primera parte del tema (OAd1), o sea los valores positivos (montañas),más claros, y los negativos (valles), más oscuros. El reforzamiento sobre el eje z, de las zonas de probabilidad es lo más destacado.

Las funciones elevadas al cuadrado, nos dan, las densidades de probabilidad que se van a comparar siguiendo la misma distribución anterior. Véanse las fig 5,6, 7 y 8.

Fig.5

Fig. 6

Fig.7

Fig.8

Pasemos a los OA 3d(x²-y²) y 4d(x²-y²). Las ecuaciones de ambos son:

          y    

Como se aprecia,  el factor que da nombre al orbital, surge en ambas ecuaciones, procedente de la contribución  angular. Las expresiones gráficas de los OA 3d(x²-y²) y sus curvas de nivel respectivas, comparadas con las de los OA 4d(x²-y²), vendrían en las figuras 9,10, 11 y 12.

Fig.9

Fig.10

Fig.11

Fig.12

Fig.13

Fig.14

Fig.15

Fig.16