Reconfiguración Cuántica del Vínculo Molecular: Adaptación Energética de la Ecuación de Morse para HCl

Resumen

La ecuación de Morse ha servido durante mucho tiempo como una herramienta fundamental en la química cuántica para modelar el comportamiento vibracional de los enlaces diatómicos. Sin embargo, su formulación clásica presenta limitaciones cuando se aplica a sistemas moleculares complejos que requieren alta precisión espectroscópica. Este estudio propone un refinamiento metodológico de la ecuación de Morse mediante la integración de parámetros cuánticos personalizados derivados de cálculos teóricos y ajustes experimentales. La ecuación de Morse se empleó como modelo para la molécula de HCl. La curva vibracional clásica se construyó utilizando parámetros clave: energía de disociación (Dₑ), frecuencia vibracional (ν), longitud de enlace (rₑ) y constante de fuerza (k). Los cálculos cuánticos se realizaron utilizando el software HyperChem y el método semiempírico PM3. Específicamente, los parámetros cuánticos incluyeron: orbital molecular más alto ocupado (HOMO), orbital molecular más bajo desocupado (LUMO), potencial electrostático (PE) y coeficiente de transferencia de electrones (CTE). Los resultados arrojaron dos patrones estrechamente relacionados derivados de la ecuación de Morse, pero con marcos interpretativos distintos. El modelo clásico de parámetros refleja la interacción atómica interna (enlace atómico). En cambio, la ecuación de Morse adaptada capta la vibración molecular, específicamente para las moléculas de HCl, aunque el enfoque es extensible a moléculas de otras especies químicas.