QuímicaFácilCuestión · 2 pts
Fuerzas intermoleculares y propiedades
También trata: Enlace químico y geometría molecular
Comunidad de Madrid · 2022 · Julio
Enunciado
Considere las moléculas , , y .
a) (1 punto) Justifique, mediante el tipo de enlace y las distintas fuerzas intermoleculares presentes, qué punto de ebullición corresponde a cada molécula: , , y .
b) (1 punto) Indique la hibridación del átomo central y la geometría de las moléculas y .
a) (1 punto) Justifique, mediante el tipo de enlace y las distintas fuerzas intermoleculares presentes, qué punto de ebullición corresponde a cada molécula: , , y .
b) (1 punto) Indique la hibridación del átomo central y la geometría de las moléculas y .
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Resultado
- a) : (iónico); : (enlaces de hidrógeno); : (dipolo-dipolo); : (solo dispersión).
- b) : N , pirámide trigonal. : C , tetraédrica.
Ver la solución paso a pasoestrategia, desarrollo y consejo
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Estrategia
Para hervir hay que separar las partículas, así que el punto de ebullición mide lo fuertes que son las uniones entre partículas. El orden de intensidad es:Se clasifica cada sustancia por su tipo de enlace (iónico o covalente molecular) y, en las moleculares, por su polaridad y por si tiene H unido a N, O o F. El orden de fuerzas da el orden de puntos de ebullición.
En b), la TRPECV: se cuentan los pares de electrones del átomo central (enlazantes y libres); cuatro pares implican hibridación , y la geometría la dan solo los átomos, no los pares libres.
En b), la TRPECV: se cuentan los pares de electrones del átomo central (enlazantes y libres); cuatro pares implican hibridación , y la geometría la dan solo los átomos, no los pares libres.
2
Desarrollo
a) Asignación de los puntos de ebullición.
Simulación interactivaVisualiza este problema en una simulación (se abre en una nueva pestaña)- (bromuro de sodio): . Une un metal muy electropositivo (Na) con un no metal electronegativo (Br): enlace iónico. No forma moléculas, sino una red cristalina tridimensional de iones y unidos por fuertes atracciones electrostáticas. Para hervirlo hay que romper esa red, lo que exige muchísima energía: es, con diferencia, el de mayor punto de ebullición (y el único que es sólido a temperatura ambiente).
- (amoniaco): . Sustancia molecular, con enlaces covalentes N–H polares. La molécula es polar (pirámide trigonal) y tiene H unido a un átomo pequeño y muy electronegativo (N) con un par libre: entre sus moléculas hay enlaces de hidrógeno, además de fuerzas dipolo-dipolo y de dispersión. Por eso, aun siendo la más ligera de las moleculares polares, hierve a la temperatura más alta de las tres moleculares.
- (cloruro de hidrógeno): . Molecular y polar (Cl mucho más electronegativo que H), pero el Cl, más grande y difuso que N, O o F, no forma enlaces de hidrógeno apreciables. Tiene fuerzas dipolo-dipolo y de dispersión, más débiles que las del amoniaco, aunque su masa molar () es el doble que la del ().
- (metano): . Molecular y apolar: los enlaces C–H son casi apolares y, por la simetría tetraédrica, los momentos dipolares se anulan. Solo hay fuerzas de dispersión (London), y débiles por ser una molécula pequeña. Es el de menor punto de ebullición.
b) Hibridación y geometría de y .
Simulación interactivaVisualiza este problema en una simulación (se abre en una nueva pestaña)- : el nitrógeno () tiene 5 electrones de valencia; forma tres enlaces N–H y le queda un par solitario. Son 4 pares alrededor del N, que se disponen hacia los vértices de un tetraedro: hibridación . Como uno de los cuatro pares no está enlazado, la geometría de los átomos es pirámide trigonal, con ángulos H–N–H de unos (algo menores que los del tetraedro, porque el par libre repele más que los enlazantes).
- : el carbono forma cuatro enlaces C–H, sin pares libres: 4 pares enlazantes, hibridación y geometría tetraédrica, con ángulos de .
3
Consejo
Aunque el enunciado las llame «moléculas», el es un compuesto iónico: no tiene fuerzas intermoleculares sino una red de iones. Decirlo así suma en la justificación.
En b) no confundas la hibridación con la geometría: y son ambos , pero el par libre del N hace que la geometría sea piramidal, no tetraédrica.
Paso 1 de 3
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