¿A qué distancia deben estar los átomos en relación unos con otros para formar moléculas?

Para una respuesta empírica a esta pregunta, vea el artículo Radio de Covalencia – Wikipedia. Así es como comienza: “El radio covalente , r ( cov), es una medida del tamaño de un átomo que forma parte de un enlace covalente. Generalmente se mide en picómetros (pm) o angstroms (Å), con 1 Å = 100 pm.

En principio, la suma de los dos radios covalentes debe ser igual a la longitud del enlace covalente entre dos átomos, R (AB) = r (A) + r (B). Además, se pueden introducir diferentes radios para los enlaces simples, dobles y triples (r (1), r (2) y r (3)), en un sentido puramente operativo. Estas relaciones ciertamente no son exactas porque el tamaño de un átomo no es constante sino que depende de su entorno químico. Para los enlaces A – B heteroatómicos, pueden entrar términos iónicos. A menudo, los enlaces covalentes polares son más cortos de lo que se esperaría sobre la base de la suma de los radios covalentes. Los valores tabulados de los radios covalentes son valores promedio o idealizados, que sin embargo muestran una cierta transferibilidad entre diferentes situaciones, lo que los hace útiles.

Las longitudes de enlace R (AB) se miden por difracción de rayos X (más raramente, difracción de neutrones en cristales moleculares). La espectroscopia de rotación también puede proporcionar valores extremadamente precisos de la longitud de los enlaces ”.

A una distancia donde se aproxima un mínimo de energía para la fuerza repulsiva entre los núcleos cargados positivamente.

Eso variará con los diferentes tipos de átomos.

Las moléculas no se forman cuando es energéticamente favorable a transferir electrones por ionización y se unen por la fuerza atractiva de los iones de carga opuesta. En su lugar se forman compuestos iónicos.

No se acercarán simplemente. Sus orbitales de electrones deben superponerse de tal manera que el estado electrónico combinado de la molécula del producto tenga una nueva energía mínima. Por lo tanto, no puede decir simplemente que dos átomos se están acercando, porque todos los átomos conectados participan en la solución final. Las moléculas se aproximan y se reorganizan para formar diferentes combinaciones, cada combinación tiene una energía mínima, pero las distancias de enlace átomo a átomo pueden variar según la molécula final.

Los enlaces vibran y giran, por lo que la distancia son promedios de equilibrio. Los enlaces más fuertes, y los enlaces dobles o triples son más cortos. Típicamente, las distancias de enlace varían de 50 a 150 pm.

Excelentes respuestas a continuación.

Solo haré una cosa: además de la distancia correcta (radio covalente), los átomos deben tener la afinidad correcta (afinidad electrónica) para unirse.

MC Physic s sugiere que incluso pueden tocarse si sus fuerzas de carga electrostática son lo suficientemente fuertes. Incluso entonces, las vibraciones de fuerza de cada átomo de masa desigual causarán movimientos oscilantes entre ellos de distancia desconocida.