Conteste las siguientes cuestiones: a) (0,5 puntos) ¿Cuál de los siguientes compuestos es más polar: \text{NaCl} o \text{ClF}? Justifique la respuesta. b) (0,5 puntos) ¿Cuál de las siguientes moléculas tiene geometría trigonal plana: \text{NH}_3 o \text{BF}_3? c) (0,5 puntos) Justifique cuál de los siguientes compuestos es insoluble en agua: \text{CsBr} o \text{CCl}_4. d) (0,5 puntos) Justifique cuál de los siguientes compuestos presenta una mayor temperatura de fusión: \text{Cl}_2 o \text{I}_2.

- a) NaCl: la diferencia de electronegatividad es mucho mayor (enlace iónico frente a covalente polar). - b) \text{BF}_3 (tres pares enlazantes, sp^2); el \text{NH}_3 es pirámide trigonal por su par solitario. - c) \text{CCl}_4, molécula apolar; el CsBr es iónico y se disuelve. - d) \text{I}_2: fuerzas de dispersión más intensas (molécula mayor y más polarizable).

QuímicaFácil2 pts

Enlace químico y geometría molecular

También trata: Fuerzas intermoleculares y propiedades

Comunidad de Madrid · 2020 · Julio (coincidentes)

Enunciado

Conteste las siguientes cuestiones:

a) (0,5 puntos) ¿Cuál de los siguientes compuestos es más polar:

\text{NaCl}

\text{ClF}

? Justifique la respuesta.

b) (0,5 puntos) ¿Cuál de las siguientes moléculas tiene geometría trigonal plana:

\text{NH}_3

\text{BF}_3

?

c) (0,5 puntos) Justifique cuál de los siguientes compuestos es insoluble en agua:

\text{CsBr}

\text{CCl}_4

.

d) (0,5 puntos) Justifique cuál de los siguientes compuestos presenta una mayor temperatura de fusión:

\text{Cl}_2

\text{I}_2

Comprobar el resultadocompara con lo que te ha salido

Resultado

a) NaCl: la diferencia de electronegatividad es mucho mayor (enlace iónico frente a covalente polar).
b) $\text{BF}_3$ (tres pares enlazantes, $sp^2$ ); el $\text{NH}_3$ es pirámide trigonal por su par solitario.
c) $\text{CCl}_4$ , molécula apolar; el CsBr es iónico y se disuelve.
d) $\text{I}_2$ : fuerzas de dispersión más intensas (molécula mayor y más polarizable).

Ver la solución paso a pasoestrategia, desarrollo y consejo

Estrategia

Cada apartado compara dos sustancias con un criterio distinto:

a) polaridad del enlace → diferencia de electronegatividad;
b) geometría → pares de electrones alrededor del átomo central (TRPECV), incluidos los solitarios;
c) solubilidad → «lo semejante disuelve a lo semejante» (el agua es polar);
d) temperatura de fusión de dos sustancias apolares → intensidad de las fuerzas de dispersión, que crece con el tamaño.

Desarrollo

a) NaCl frente a ClF.

La polaridad de un enlace la mide la diferencia de electronegatividad entre los átomos. El sodio es un metal muy electropositivo (

\chi \approx 0{,}9

) y el cloro, un no metal muy electronegativo (

\chi \approx 3{,}2

): la diferencia es tan grande que el electrón se transfiere y el enlace es iónico. En el ClF los dos átomos son no metales muy electronegativos (

\chi_{\text{F}} \approx 4{,}0

\chi_{\text{Cl}} \approx 3{,}2

): el enlace es covalente polar, con una diferencia mucho menor.

Por tanto, el NaCl es más polar (en el límite, iónico).

b) Geometría trigonal plana.

$\text{BF}_3$ : el boro tiene tres electrones de valencia y forma tres enlaces $\text{B}-\text{F}$ sin pares solitarios. Tres regiones de densidad electrónica se colocan a $120^\circ$ en un plano: hibridación $sp^2$ y geometría trigonal plana.
$\text{NH}_3$ : el nitrógeno forma tres enlaces $\text{N}-\text{H}$ y conserva un par solitario. Son cuatro pares (disposición tetraédrica, $sp^3$ ), pero la geometría, que solo mira los átomos, es pirámide trigonal.

La molécula trigonal plana es el $\text{BF}_3$ .

Simulación interactivaVisualiza este problema en una simulación (se abre en una nueva pestaña)

c) Insoluble en agua: CsBr o CCl₄.

El agua es un disolvente polar, que disuelve bien sustancias iónicas o polares.

El CsBr es un compuesto iónico: las moléculas de agua rodean a los iones $\text{Cs}^+$ y $\text{Br}^-$ (solvatación) y lo disuelven.
El CCl₄, aunque sus enlaces $\text{C}-\text{Cl}$ son polares, es una molécula apolar: su geometría tetraédrica regular anula los cuatro momentos dipolares. Sus moléculas no pueden interaccionar bien con las del agua.

El insoluble es el CCl₄ (lo semejante disuelve a lo semejante).

d) Temperatura de fusión: Cl₂ o I₂.

Las dos son moléculas apolares y solo se atraen por fuerzas de dispersión (London). Estas fuerzas son más intensas cuanto mayor es la molécula: el

\text{I}_2

tiene más electrones y una nube electrónica más grande y polarizable que el

\text{Cl}_2

(y mayor masa molecular). Hace falta más energía para separar sus moléculas, así que el I₂ tiene mayor temperatura de fusión. De hecho, a temperatura ambiente el

\text{Cl}_2

es un gas y el

\text{I}_2

, un sólido.

Simulación interactivaVisualiza este problema en una simulación (se abre en una nueva pestaña)

Consejo

En b) la trampa es el par solitario del nitrógeno: el $\text{NH}_3$ y el $\text{BF}_3$ tienen los dos tres enlaces, pero solo el boro no tiene pares libres. Dibuja la estructura de Lewis antes de decidir la geometría.

En c) di las dos cosas: que los enlaces son polares y que la molécula no lo es por su simetría.