Enlace químico y geometría molecular

a) Falsa.

El nitrógeno ($1s^2\,2s^2\,2p^3$) forma tres enlaces con el hidrógeno y conserva un par de electrones sin compartir. Según la TRPECV, los cuatro pares se disponen en tetraedro, pero como uno es solitario la molécula es una pirámide trigonal (ángulos de unos $107^\circ$). Los enlaces $\text{N–H}$ son polares, porque el N es más electronegativo que el H, y en la pirámide sus momentos dipolares no se anulan: la resultante apunta hacia el nitrógeno, $\vec{\mu} \neq 0$. El amoniaco es una molécula polar.

b) Cierta.

Los dos son compuestos iónicos con iones de carga $+1$ y $-1$. El punto de fusión depende de la energía reticular, que aumenta con la carga de los iones y disminuye con la distancia entre ellos:$$U \propto \frac{|q_+ \cdot q_-|}{r_+ + r_-}$$Con las mismas cargas, decide el tamaño: el $\text{Na}^+$ es más pequeño que el $\text{K}^+$ (tiene una capa menos) y el $\text{Cl}^-$ más pequeño que el $\text{Br}^-$. En el NaCl los iones están más cerca, la energía reticular es mayor y hace falta más energía para romper la red: su punto de fusión es más alto (unos $801\ ^\circ\text{C}$ frente a unos $734\ ^\circ\text{C}$ del KBr).

c) Falsa.

En el enlace metálico los cationes del metal ocupan posiciones fijas en una red y los electrones de valencia están deslocalizados, formando un «mar de electrones» que se mueve libremente por todo el cristal. Al aplicar una diferencia de potencial, esos electrones se desplazan con facilidad: los metales son buenos conductores de la corriente eléctrica (y del calor), tanto en estado sólido como fundidos.

d) Cierta.

En el etanol el hidrógeno del grupo hidroxilo está unido a un átomo de oxígeno, pequeño y muy electronegativo, que además tiene dos pares de electrones solitarios. Ese H queda con una carga parcial positiva grande y es atraído por un par solitario del oxígeno de una molécula vecina: se forman enlaces de hidrógeno entre las moléculas de etanol ($\text{O–H}\cdots\text{O}$). Por eso el etanol hierve a $78\ ^\circ\text{C}$, mucho más que el propano, de masa molar parecida.

e) Falsa.

Son sustancias con enlaces de naturaleza distinta y, por tanto, con estructuras distintas:

• El agua tiene enlaces covalentes polares $\text{O–H}$ dentro de cada molécula: es una sustancia molecular, formada por moléculas discretas de $\text{H}_2\text{O}$ (angulares) unidas entre sí por fuerzas intermoleculares (enlaces de hidrógeno). Por eso es líquida a temperatura ambiente.
• El cloruro de sodio es un compuesto iónico: no hay moléculas, sino una red cristalina tridimensional de iones $\text{Na}^+$ y $\text{Cl}^-$ (cúbica, con índice de coordinación 6 : 6) unidos por atracciones electrostáticas. Es un sólido de alto punto de fusión.