El orbital molecular (MO) es una molécula que se extiende por todas partes. Se construye a partir de una superposición de orbitales atómicos (AO).
El orbital molecular se describe mediante una función de onda que cumple con una ecuación de Schrodinger. En la teoría LCAO ( Combinación lineal de orbitales atómicos ) usamos la suma simple de orbitales atómicos con factores constantes correspondientes para construir un orbital molecular.
Es importante agregar que MO se forma entre orbitales atómicos que tienen simetría compatible (determinada a partir del cálculo de la teoría de grupo) y la efectividad de la superposición es significativa si las energías de los orbitales son similares. El número de MO creados debe ser el mismo que el número de orbitales atómicos de entrada. Debido a eso, mediante la simple combinación de dos AO nos damos dos MO: 1-suma de AO y 2-diff de AO, donde 1 es un enlace y 2 es un antienlace molecular orbital.
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La teoría del orbital molecular tiene la aplicación importante en la explicación del enlace átomo-átomo.