2.2. El átomo de oxígeno
Su núcleo está formado por 8 protones y 8 neutrones. Alrededor del núcleo 8 e– se distribuyen en 2 niveles de energía (1n y 2n). El nivel 1n (el más cercano al núcleo) engloba a un único subnivel (el orbital 1 s), mientras que el 2n alberga dos subniveles (los orbitales 2 s y 2 p). Como ya se ha indicado, los e– tienden a ocupar por parejas los orbitales dentro del mismo nivel de energía, de esta forma el orbital 1s queda ocupado por una pareja de e– (1s2). En el segundo nivel (2n) se encuentran los seis e– restantes, dos de ellos ocupando el orbital 2s (2s2) y los otros cuarto el orbital 2p (2p4). Los orbitales p pueden albergar tres pares de e– ya que presentan tres orientaciones espaciales diferentes (2px, 2py y 2pz) de tal forma que los 4 e– se disponen del siguiente modo: 2px2, 2py1 y 2pz1 , dando lugar a dos orbitales p con sendos e– desapareados.
- Algo a tener en cuenta:
Si los e– tienden a aparearse en el mismo nivel de energía, ¿por qué no se disponen entonces en modo 2px2, 2py2 y 2pz0 ? La respuesta es que en un mismo nivel energético (en este caso 2n) los e– siempre tienden a distribuirse de forma que no queden orbitales vacíos. Un ejemplo para ilustrar este hecho es el del átomo de carbono, que cuenta con 6 e– distribuidos del siguiente modo: 1s2, 2s1 2px1 2py1 2pz1 . De este modo, el carbono presenta 4 orbitales con e– desapareados en el nivel 2n.
Se deduce que el átomo de oxígeno aislado es inestable (como el de H) al contar su capa externa (el nivel 2n) con 2 e– desapareados que tienden a interaccionar con e– igualmente desapareados de otro átomo o molécula. Así, dos O encuentran la estabilidad compartiendo ambos sus pares de e– desapareados mediante un doble enlace covalente, lo que da lugar a la molécula de O2. Véase la figura 2.5.
* Nota: Como el oxígeno tiene 2 e– para compartir se dice que tiene valencia 2, de este modo el hidrógeno tiene valencia 1 y el carbono 4
- Algo a tener en cuenta:
Un enlace covalente es la unión entre dos átomos o moléculas basada en la interacción electrónica de sendos átomos que pasan a compartir un mismo par de e–, estableciéndose así un enlace firme entre ambas especies (por ejemplo, entre dos H, entre dos O, o entre dos H y un O). Los e– desapareados que interaccionan formando los enlaces covalentes siempre se hallan en las capas más externas del átomo.