Química 2º Bac.: Examen de Enlace y Moléculas

 1. ¿Por qué sí existen los cloruros del fósforo PCl3 y PCl5 , y sin embargo, en el caso del nitrógeno sólo existe el NCl3 y no existe el NCl5, siendo que el N y el P tienen propiedades similares y pertenecen al mismo grupo? Datos: N(Z=7), P(Z=15), Cl(Z=17)

La razón se basa en la diferencia de la configuración electrónica del P y del N. La última capa del P (Z=15) es 3s2 3p3 y la última capa del N(Z=7) es 2s2 2p3. La máxima valencia del N es tres, ya que tiene 3 electrones desapareados, no existiendo posibilidad de excitar los electrones 2s2 ya que en esta capa no existen orbitales 2d. Luego el N sólo puede formar el NCl3 y no puede el NCl5. Por el contrario, en el P se pueden desaparear o excitar los electrones 3s2 pasándolos a los orbitales 3d y tener así 5 electrones desapareados, luego sí que se puede formar el PCl5, además del PCl3. 

2. ¿Por qué en condiciones normales el flúor y el cloro son gases, el bromo es líquido y el yodo es sólido, siendo todos ellos halógenos?

Los halógenos F2, Cl2, Br2 y I2 son compuestos covalentes. Y entre ellos pueden darse fuerzas intermoleculares como las de Van der Waals, que son mayores cuanto mayor es la Mr. Como la Mr del I2 es mayor que la del Br2, ésta mayor que la del Cl2 y ésta mayor que la del F2; el I2 tiene mayores fuerzas de Van der Waals que el Br2, éste más que el Cl2 y éste más que el F2. Dado que a mayores Fuerzas de Van der Waals aumenta el estado de agregación, éstas provocan que el I2 sea sólido, el Br2 líquido y los otros gases.

 3. ¿Cómo se justifica que el carbono (diamante) no conduzca la corriente eléctrica y el carbono (grafito) sí?

Tanto el carbono-diamante como el carbono-grafito son sólidos atómicos covalentes, macromoleculares. En el carbono-diamante hay una gran red tridimensional de tetraedros, en los que los C utilizan sus 4 electrones desapareados para enlazarse con otros C tetraédricos similares, no quedando electrones libres. Sin embargo en el Carbono-grafito, los carbonos no son tetraédricos, sino triangulares planos, utilizando cada carbono tres de sus 4 electrones, quedando uno libre. Así, el Carbono-diamante es una gran red tridimensional de teatredros y el Carbono-grafito está formado por capas planas de triángulos. Debido a esto, por quedar electrones libres en el Carbono-grafito, éste puede conducir la corriente eléctrica. 

 4. Las temperaturas de ebullición del etano, etanol y ácido etanoico son -88,5 °C; 78,4 °C y 118 °C, respectivamente, ¿por qué existen tan grandes diferencias entre ellas?

Las tres sustancias son covalentes, el etano es un gas y el etanol y el ácido etanoico son líquidos. Las temperaturas de ebullición del etanol y del ácido etanoico deberían ser muy inferiores.  Su valor, anormalmente alto, se debe a que tienen entre las moléculas fuerzas intermoleculares por puente de H. El etano no tiene posibilidad de formar puentes de H, al no tener polaridad; por ello es un gas y su temperatura de ebullición es tan baja. Por el contrario, en el etanol y en el ácido etanoico, hay O, de gran EN que produce polaridad.  Además es mucho más polar el ácido etanoico que tiene el grupo COOH. Esto se puede ver bien haciendo las estructuras de Lewis…

 5. ¿Cómo se justifica que el SiC tenga un punto de fusión superior a los 2700 °C y el yodo sólo 113,4 °C, siendo ambos sustancias covalentes?

Tanto el SiC como el I2 son sustancias covalentes, pero de distinto tipo. El SiC es un sólido atómico de red tridimensional con una gran cantidad de enlaces entre los átomos  lo que provoca una extrordinaria dureza y el I2 es un sólido molecular con débiles fuerzas de Van der Waals entre las moléculas de I2. La fusión supone romper las fuerzas que enlazan a los átomos o moléculas del sólido. Por ello hay que dar mucha más energía para fundir los cristales de SiC y por ello su temperatura de fusión es mucho mayor.

6. ¿Por qué el etano (Mr = 30) es prácticamente insoluble en agua y en cambio la metilamina CH3NH2, de Mr muy similar (31) es muy soluble en agua?

Tanto el etano como la metilamina son compuestos covalentes. En el etano, CH3-CH3, haciendo la estructura de Lewis se ve que es apolar, por tanto no se puede disolver en un disolvente polar como el agua. La metilamina, CH3-NH2, tiene un N, muy electronegativo que produce polaridad y provoca que entre las moléculas existan fuerzas por puente de H. Siendo polar, es evidente que sí se puede disolver en el agua.

 7. ¿Cuál de las siguientes sustancias en estado sólido se disuelve mejor en agua: BrO2, KO2, IO2, LiO2?

Vemos que hay dos sustancias iónicas (KO2 y LiO2)  y dos sustancias covalentes (BrO2 y IO2). Evidentemente se disolverán mejor en agua las sustancias iónicas por ser auténticos “polos” (iones + y -). Y entre ellas deberemos compararlas mediante la Energía Reticular. Siendo el producto de las cargas en ambos casos igual (2.1 =2), deberemos comparar los radios de los iones. Como en ambos está el ion O=, la diferencia se deberá al otro ion. El radio del ion K+ es mayor que el Li+, debido a que tiene una capa más. Por tanto, al estar la suma de los radios en el denominador de la expresión de la Energía Reticular, ésta es mayor en el LiO2 que en el KO2. Como, a mayor ER, debemos aportar más energía para su disolución, teniendo el KO2 menor ER… se disolverá mejor el KO2.

 8. ¿Cuál o cuáles de las siguientes sustancias son solubles en agua: NH4Br, XeF2, SnCl2, PF3  ?

Serán solubles en agua aquellas que sean polares. Se hace la estructura de Lewis. Se deduce su geometría… resultando:

NH4BR es una sustancia iónica, muy polar, sí se disuelve en agua.

XeF2: lineal, es apolar, no se disuelve en agua.

SnCl2: angular, polar, sí se disuelve en agua.

PF3: pirámide trigonal, polar, sí se disuelve en agua.

9. Tema a desarrollar  E L   A G U A

Hay que describir sus propiedades físicas y químicas, su importancia, su abundancia, su estructura de Lewis, su geometría, sus ángulos de enlace, sus fuerzas intermoleculares por puente de hidrógeno, su comparación con moléculas similares, su excepcionalidad, sus propiedades termoquímicas, y muchas cosas más.

About these ads

3 comentarios to “Química 2º Bac.: Examen de Enlace y Moléculas”

  1. pues parece que tengo algo bien por fin

  2. que es la Mr?????????

  3. Adolfo Says:

    Gracias, de enorme utilidad para mis estudios.

Deja un comentario

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión / Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión / Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión / Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión / Cambiar )

Conectando a %s

Seguir

Recibe cada nueva publicación en tu buzón de correo electrónico.

%d personas les gusta esto: