Problema resuelto de Química: Enlace químico y geometría molecularSelectividad (PAU) · País Vasco 2019 · Julio · Opción B

Configuraciones electrónicas$$\text{A}\ (Z = 11):\ 1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^1 \quad (\text{Na})$$$$\text{B}\ (Z = 15):\ 1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^3 \quad (\text{P})$$$$\text{C}\ (Z = 17):\ 1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^5 \quad (\text{Cl})$$a) Tipo de enlace

A–C: enlace iónico. El sodio tiene un electrón en su capa externa y baja energía de ionización: lo pierde con facilidad y queda como $\text{Na}^+$ con configuración de neón. El cloro, muy electronegativo, gana ese electrón y queda como $\text{Cl}^-$ con configuración de argón. La gran diferencia de electronegatividad lleva a la transferencia del electrón, y los iones se mantienen unidos por atracción electrostática en una red cristalina: AC es el NaCl.

B–C: enlace covalente. Fósforo y cloro son no metales a los que les faltan electrones para el octeto (3 al P y 1 al Cl). Ninguno tiende a cederlos, así que los comparten: el P forma tres enlaces covalentes, uno con cada Cl. BC₃ es el $\text{PCl}_3$.

b) Geometría del PCl₃

Estructura de Lewis. El P (5 electrones de valencia) usa 3 en los tres enlaces P–Cl y le queda un par solitario. Cada Cl comparte un par con el P y conserva tres pares libres.

TRPECV. Alrededor del P hay 4 pares de electrones (3 enlazantes y 1 libre), que se disponen hacia los vértices de un tetraedro. Como uno de los vértices lo ocupa el par libre, los átomos forman una pirámide trigonal: el P en el vértice y los tres Cl en la base, con ángulos Cl–P–Cl algo menores de 109,5° (el par libre repele más que los de enlace).

c) Conductividad del NaCl sólido

El cloruro de sodio sólido no conduce la electricidad. Aunque está formado por iones, en el sólido están fijos en sus posiciones de la red cristalina y no pueden desplazarse; tampoco hay electrones libres. Solo conduce fundido o disuelto en agua, cuando los iones quedan libres para moverse.