En MOT, ¿por qué los orbitales px, py y pz tienen energías diferentes?

Considere estos orbitales en el contexto de un solo átomo versus dos átomos que interactúan. En un solo átomo, los tres orbitales p son equivalentes (fuera de cosas como campos magnéticos externos, etc.), lo cual es bastante obvio. Todos son del mismo tamaño, todos ortogonales entre sí. Hay simetría Sin embargo, cuando alineas dos átomos, la cantidad de simetría se reduce. Si los alineas así:

+ +

Algunos orbitales son paralelos entre sí, algunos son perpendiculares y otros están alineados. El par de orbitales que se apuntan entre sí, en particular, tendrán una interacción más fuerte entre sí que los dos pares que son paralelos (y no apuntan) entre sí. Esto es solo una función del hecho de que mientras que un conjunto de orbitales p en un átomo tiene simetría radial, dos conjuntos de orbitales p en átomos separados solo tienen simetría bilateral como máximo.

Dicho de otra manera, algunos orbitales p están más cerca uno del otro que otros orbitales p. Esas diferencias en la proximidad relativa es la razón por la cual los orbitales p tienen energías diferentes en un contexto MO.