Cómo dibujar diagramas de orbitales: 5 pasos

Por qué los diagramas MO premian el sistema, no el talento

Un diagrama de orbitales moleculares intimida — letras griegas, escaleras de energía, flechas por todas partes — pero todos se construyen con los mismos cinco pasos. Los exámenes los califican en binario: los electrones están en los niveles correctos o no. Aprende el sistema una vez y H2, O2 y cada molécula diatómica intermedia se dibujan solos.

Esta guía recorre los cinco pasos completos y los aplica a los dos ejemplos clásicos.

Lo que necesitas antes de empezar

• El número de electrones de valencia de la molécula (H aporta 1, C 4, N 5, O 6)
• La fórmula del orden de enlace: (enlazantes − antienlazantes) / 2
• Un lápiz — los electrones se mueven entre pasos, así que dibuja los niveles suave al principio

Paso 1: cuenta los electrones de valencia

Suma los electrones de valencia de ambos átomos. H₂ tiene 2; N₂ tiene 10; O₂ tiene 12; F₂ tiene 14; He₂ tiene 4. Anota el total arriba — cada flecha que dibujes después debe sumar exactamente ese número.

Paso 2: dibuja las escaleras de orbitales atómicos

Dibuja los orbitales atómicos de valencia de cada átomo como líneas horizontales cortas a izquierda y derecha — para diatómicas de la segunda fila, una línea 2s y un conjunto 2p (tres líneas, dibujadas como un nivel) por lado. Ambos lados son idénticos y a las mismas alturas.

Paso 3: escribe los orbitales moleculares en el medio

Entre las dos escaleras, dibuja un nivel enlazante y uno antienlazante por cada par de orbitales atómicos, con un asterisco (*) en los antienlazantes. El orden importa: en O₂ y F₂ el σ2p queda debajo del par π2p; en B₂ hasta N₂ el orden se invierte y el π2p queda debajo del σ2p. Ese cambio es el detalle más examinado de los diagramas MO.

Paso 4: llena los niveles desde abajo

Añade electrones como flechas pequeñas, el nivel más bajo primero (Aufbau). Pon un electrón en cada nivel de un par degenerado antes de emparejarlos (Hund), y dibuja los pares como una flecha hacia arriba y otra hacia abajo (Pauli). En O₂, los dos niveles π*2p terminan con una sola flecha hacia arriba cada uno — esos dos electrones desapareados son la respuesta a «por qué el oxígeno es paramagnético».

Los dos diagramas terminados para comparar:

Paso 5: calcula el orden de enlace y predice el magnetismo

Cuenta los electrones enlazantes, los antienlazantes, y aplica la fórmula. H₂: (2−0)/2 = 1. O₂: (8−4)/2 = 2. Un orden de enlace cero — He₂ con (2−2)/2 = 0 — significa que la molécula no existe. Cualquier electrón desapareado hace la molécula paramagnética; ninguno, diamagnética.

Errores comunes que conviene evitar

1. Orden de niveles equivocado en N2 — en B2, C2 y N2 el nivel π2p queda DEBAJO del σ2p; desde O2 en adelante vuelve.
2. El conteo de electrones deriva — recuenta las flechas contra el total del paso 1 antes de terminar.
3. Emparejar demasiado pronto en niveles degenerados — los solteros se reparten primero entre ambos niveles π.
4. Olvidar los antienlazantes en la fórmula — el orden de enlace necesita ambos conteos.
5. Confundir σ con σ* — la estrella es el nivel antienlazante; queda más alto y se resta del enlace.
6. Parar en el dibujo — la pregunta suele querer el orden de enlace o el magnetismo, no solo el diagrama.

La tabla de referencia rápida

Lista de comprobación imprimible

Antes de entregar un diagrama, repasa esta lista:

• Electrones de valencia totales contados y anotados arriba
• Escaleras de orbitales atómicos idénticas en ambos lados
• Cada par de orbitales atómicos con nivel enlazante Y antienlazante
• Orden de niveles correcto para la molécula (cambio π2p/σ2p antes de O2)
• Electrones llenados desde abajo, solteros repartidos antes de emparejar, pares con spins opuestos
• El número de flechas coincide con el total del paso 1
• Orden de enlace calculado con la fórmula y expresado
• Magnetismo predicho a partir de los electrones desapareados

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Referencias

• OpenStax Chemistry 2e, 8.4 Molecular Orbital Theory
• LibreTexts Chemistry