QuímicaMedioCuestión · 2 pts

Fuerzas intermoleculares y propiedades

Comunidad de Madrid · 2017 · Junio · Opción B
Enunciado
Conteste razonadamente las preguntas referidas a las sustancias: sulfuro de hidrógeno, diamante, etilamina, yodo molecular, platino y cloruro de calcio.

a) (0,5 puntos) Cuál/cuáles presentan enlace de hidrógeno.

b) (0,5 puntos) Cuál/cuáles son conductoras de la electricidad y en qué condiciones lo son.

c) (0,5 puntos) ¿Hay alguna insoluble en agua?

d) (0,5 puntos) ¿Es la temperatura de fusión del cloruro de calcio mayor o menor que la del yodo molecular?
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Resultado
  • a) Solo la etilamina.
  • b) El platino (sólido o fundido) y el cloruro de calcio (fundido o disuelto, no sólido).
  • c) Sí: diamante y platino son insolubles; el yodo, muy poco soluble.
  • d) Mayor la del CaCl2\text{CaCl}_2 (enlace iónico) que la del I2\text{I}_2 (fuerzas de London).
Ver la solución paso a pasoestrategia, desarrollo y consejo
1

Estrategia

Antes de contestar nada, clasifica cada sustancia por su tipo de enlace; todas las propiedades se deducen de ahí:
SustanciaFórmulaTipo de sustancia
Sulfuro de hidrógenoH2S\text{H}_2\text{S}Covalente molecular, polar
DiamanteC\text{C}Sólido covalente (red tridimensional)
EtilaminaCH3 ⁣− ⁣CH2 ⁣− ⁣NH2\text{CH}_3\!-\!\text{CH}_2\!-\!\text{NH}_2Covalente molecular, polar, con enlaces N–H
Yodo molecularI2\text{I}_2Covalente molecular, apolar
PlatinoPt\text{Pt}Metálica
Cloruro de calcioCaCl2\text{CaCl}_2Iónica
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Desarrollo

a) Enlace de hidrógeno

Para que haya enlace de hidrógeno, la molécula necesita un H unido a un átomo muy electronegativo y pequeño con pares solitarios (F, O o N): ese H queda muy positivo y lo atrae el par solitario del F, O o N de otra molécula.
  • Etilamina: sí. Tiene dos enlaces N–H en el grupo amino, y el par solitario del N actúa como aceptor.
  • Sulfuro de hidrógeno: no. Tiene enlaces S–H, pero el azufre es mucho menos electronegativo y más grande que el oxígeno; sus moléculas solo se atraen por fuerzas dipolo-dipolo y de dispersión (por eso el H2S\text{H}_2\text{S} es un gas a temperatura ambiente, mientras que el agua es líquida).
  • Las demás no son sustancias moleculares con H (diamante, platino, CaCl2\text{CaCl}_2) o no tienen H (I2\text{I}_2).
Solo la etilamina presenta enlace de hidrógeno.

b) Conductividad eléctrica

Para conducir hacen falta cargas libres que puedan moverse: electrones deslocalizados o iones móviles.
  • Platino: conduce en estado sólido (y fundido). En el enlace metálico los electrones de valencia forman una «nube» deslocalizada que se mueve libremente por toda la red.
  • Cloruro de calcio: no conduce en estado sólido, porque sus iones Ca2+\text{Ca}^{2+} y Cl−\text{Cl}^- están fijos en la red cristalina; sí conduce fundido o disuelto en agua, cuando los iones quedan libres para desplazarse.
  • Diamante: no conduce. Cada carbono usa sus cuatro electrones de valencia en cuatro enlaces covalentes localizados; no hay electrones libres (a diferencia del grafito).
  • H2S\text{H}_2\text{S}, etilamina y I2\text{I}_2: sustancias moleculares sin cargas libres; no conducen ni en estado sólido ni líquido. (En agua, el H2S\text{H}_2\text{S} y la etilamina se ionizan muy poco, como ácido y base débiles, y sus disoluciones conducen muy débilmente.)
c) ¿Alguna insoluble en agua?

Sí.
  • Diamante: insoluble. Es una red covalente gigante; disolverlo exigiría romper enlaces covalentes C–C muy fuertes, y el agua no puede hacerlo.
  • Platino: insoluble. Los átomos están unidos por enlace metálico y el agua no interacciona con ellos (el platino, además, es un metal noble que no reacciona con el agua).
  • Yodo: es muy poco soluble. Sus moléculas son apolares y no pueden sustituir las interacciones fuertes (enlaces de hidrógeno) entre las moléculas de agua: «lo semejante disuelve a lo semejante». Se disuelve bien en disolventes apolares como el tetracloruro de carbono.
En cambio, el CaCl2\text{CaCl}_2 (iónico: sus iones se hidratan), la etilamina (forma enlaces de hidrógeno con el agua) y el H2S\text{H}_2\text{S} (polar, moderadamente) sí son solubles.

d) Temperatura de fusión: CaCl2\text{CaCl}_2 frente a I2\text{I}_2

Para fundir el cloruro de calcio hay que vencer las atracciones electrostáticas entre iones de la red cristalina, muy intensas (y más con un catión de carga 2+2+). Para fundir el yodo solo hay que vencer las fuerzas de dispersión de London entre moléculas apolares, mucho más débiles (aunque relativamente grandes por el tamaño de la molécula de I2\text{I}_2).

La temperatura de fusión del cloruro de calcio es mayor que la del yodo (unos 772 ∘C772\ ^\circ\text{C} frente a 114 ∘C114\ ^\circ\text{C}).
3

Consejo

Escribe primero la tabla con el tipo de enlace de cada sustancia: las cuatro respuestas salen de ella. El error clásico en a) es dar el H2S\text{H}_2\text{S} por tener «H unido a un no metal»; el enlace de hidrógeno exige F, O o N.

En b) contesta también en qué condiciones: un compuesto iónico sólido no conduce.
Paso 1 de 3
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