QuímicaMedioCuestión · 1,5 pts

Fuerzas intermoleculares y propiedades

Andalucía · 2019 · Reserva 1 · Opción A
Enunciado
Opción A · Cuestión 2. Indique, justificadamente, si las siguientes proposiciones son verdaderas o falsas:

a) El CO2\text{CO}_2 es menos soluble en agua que el CaO\text{CaO}.

b) El PCl3\text{PCl}_3 presenta geometría tetraédrica según la TRPECV.

c) El punto de ebullición de HF\text{HF} es mayor que el de NaF\text{NaF}.
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Resultado
  a) Verdadera: CO2 apolar frente a CaO ioˊnico  \boxed{\;\textbf{a) Verdadera: } \text{CO}_2 \text{ apolar frente a } \text{CaO} \text{ iónico}\;}  b) Falsa: la geometrıˊa molecular es piraˊmide trigonal  \boxed{\;\textbf{b) Falsa: la geometría molecular es pirámide trigonal}\;}  c) Falsa: Teb(NaF)⋙Teb(HF)  \boxed{\;\textbf{c) Falsa: } T_{eb}(\text{NaF}) \ggg T_{eb}(\text{HF})\;}
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Estrategia

Clasifica primero cada sustancia por su tipo de enlace, que es lo que determina todas sus propiedades:
SustanciaTipoConsecuencia
CO2\text{CO}_2Molecular apolarFuerzas de London débiles
CaO\text{CaO}IónicoRed con atracciones intensas
PCl3\text{PCl}_3Molecular polarGeometría según TRPECV
HF\text{HF}Molecular con enlace de hidrógenoPunto de ebullición anómalo
NaF\text{NaF}IónicoPunto de fusión y ebullición altísimos
Dos reglas resuelven a) y c): lo semejante disuelve a lo semejante (solubilidad) y un compuesto iónico supera a uno molecular en puntos de fusión y ebullición.
2

Desarrollo

a) Verdadera.

El CO2\text{CO}_2 es una molécula lineal y apolar: sus dos dipolos C ⁣= ⁣O\text{C}\!=\!\text{O} se anulan por simetría. Al ser apolar, solo interacciona con el agua (que es muy polar) mediante fuerzas débiles (dipolo-dipolo inducido), y su solubilidad es baja. Una fracción muy pequeña del gas disuelto reacciona con el agua formando ácido carbónico:CO2+H2O⇌H2CO3\text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{H}_2\text{CO}_3El CaO\text{CaO}, en cambio, es un óxido iónico de carácter básico: las moléculas de agua solvatan sus iones e incluso reacciona con ella formando hidróxido de calcio, en un proceso muy exotérmico (el «apagado de la cal»).CaO+H2O⟶Ca(OH)2\text{CaO} + \text{H}_2\text{O} \longrightarrow \text{Ca(OH)}_2b) Falsa.

El fósforo del PCl3\text{PCl}_3 forma tres enlaces y conserva un par solitario, de modo que tiene 4 dominios electrónicos (AX3E\text{AX}_3\text{E}).

Es cierto que la disposición de los pares electrónicos es tetraédrica, pero la TRPECV distingue esa disposición de la geometría molecular, que solo tiene en cuenta las posiciones de los átomos. Al no «ver» el par solitario, la forma resultante es una pirámide trigonal, con ángulos algo menores de 109,5∘109{,}5^\circ.

Sería tetraédrica si los cuatro dominios fueran enlazantes, como en el CCl4\text{CCl}_4 o el CH4\text{CH}_4.

c) Falsa.

Aunque el HF\text{HF} presenta enlaces de hidrógeno —las fuerzas intermoleculares más intensas— sigue siendo un compuesto molecular: para hervirlo basta con separar moléculas individuales.

El NaF\text{NaF} es un sólido iónico: hervirlo exige romper una red tridimensional completa de atracciones electrostáticas entre iones Na+\text{Na}^+ y F−\text{F}^-, lo que requiere muchísima más energía.Teb(HF)=19,5 ∘CTeb(NaF)≈1700 ∘CT_{eb}(\text{HF}) = 19{,}5\ ^\circ\text{C} \qquad\qquad T_{eb}(\text{NaF}) \approx 1700\ ^\circ\text{C}
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Consejo

El apartado c) es la trampa más habitual del bloque: se estudia tanto que el enlace de hidrógeno es «muy fuerte» que se olvida que sigue siendo una fuerza intermolecular, órdenes de magnitud por debajo de las atracciones de una red iónica. Un compuesto iónico gana siempre a uno molecular.

En b), la afirmación es lo bastante ambigua como para tentar: la disposición sí es tetraédrica. La respuesta correcta pasa por distinguir explícitamente disposición de pares y geometría molecular, y decir que la pregunta se refiere a la segunda.

Y para justificar solubilidades, apóyate siempre en la polaridad: primero razona la geometría, después deduce si la molécula es polar y por último concluye sobre su afinidad con el agua.
Paso 1 de 3
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