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

a) Dicloruro de estaño, $\text{SnCl}_2$.

Electrones de valencia: Sn ($Z = 50$): $[\text{Kr}]\,4d^{10}\,5s^2\,5p^2$, 4 electrones de valencia; Cl ($Z = 17$): $[\text{Ne}]\,3s^2\,3p^5$, 7.

Estructura de Lewis. El Sn forma dos enlaces simples Sn–Cl (uno con cada cloro) y le quedan sus otros dos electrones como un par solitario; cada Cl completa su octeto con el enlace y tres pares solitarios. (El estaño se queda con 6 electrones a su alrededor: no completa el octeto.)

Geometría. El Sn tiene 3 pares de electrones (2 de enlace y 1 solitario, tipo $\text{AX}_2\text{E}$), que se orientan hacia los vértices de un triángulo equilátero. Como uno de ellos no tiene átomo, la molécula es angular, con un ángulo Cl–Sn–Cl algo menor de $120^\circ$ porque el par solitario repele más que los de enlace.

b) Trifluoruro de boro, $\text{BF}_3$.

Electrones de valencia: B ($Z = 5$): $1s^2\,2s^2\,2p^1$, 3 electrones de valencia; F ($Z = 9$): $1s^2\,2s^2\,2p^5$, 7.

Estructura de Lewis. El B forma tres enlaces simples B–F y no le queda ningún par solitario; cada F tiene tres pares solitarios. El boro se queda con 6 electrones: es una excepción a la regla del octeto (octeto incompleto).

Geometría. Tres pares de enlace y ninguno solitario (tipo $\text{AX}_3$): se reparten hacia los vértices de un triángulo equilátero. La molécula es triangular plana, con ángulos F–B–F de $120^\circ$.

c) Amoníaco (azano), $\text{NH}_3$.

Electrones de valencia: N ($Z = 7$): $1s^2\,2s^2\,2p^3$, 5 electrones de valencia; H: 1.

Estructura de Lewis. El N forma tres enlaces simples N–H con sus tres electrones desapareados y le queda un par solitario; completa así su octeto.

Geometría. Cuatro pares alrededor del N (3 de enlace y 1 solitario, tipo $\text{AX}_3\text{E}$), dirigidos hacia los vértices de un tetraedro. Al no haber átomo en uno de los vértices, la molécula es pirámide trigonal, con el N en el vértice y los tres H en la base. El ángulo H–N–H ($\approx 107^\circ$) es menor que el tetraédrico ($109{,}5^\circ$) porque el par solitario repele más a los pares de enlace.