QuímicaFácilCuestión · 2 pts

Enlace químico y geometría molecular

También trata: Fuerzas intermoleculares y propiedades

Comunidad de Madrid · 2023 · Junio

Enunciado

Considere las sustancias

\text{Cl}_2

\text{HBr}

\text{Fe}

\text{KI}

.

a) (0,5 puntos) Indique el tipo de enlace que presenta cada una de ellas.

b) (0,5 puntos) Justifique si conducen la corriente eléctrica a temperatura ambiente.

c) (0,5 puntos) Escriba las estructuras de Lewis de aquellas que sean covalentes.

d) (0,5 puntos) Justifique si cada una de ellas es soluble en agua o no.

Comprobar el resultadocompara con lo que te ha salido

Resultado

a) $\text{Cl}_2$ covalente apolar; HBr covalente polar; Fe metálico; KI iónico.
b) Solo conduce el Fe (el KI sólido no; sí fundido o disuelto).
c) $:\!\ddot{\text{Cl}}\!-\!\ddot{\text{Cl}}\!:$ y $\text{H}\!-\!\ddot{\text{Br}}\!:$ , con tres pares libres en cada halógeno.
d) Solubles: HBr y KI. Poco soluble: $\text{Cl}_2$ . Insoluble: Fe.

Ver la solución paso a pasoestrategia, desarrollo y consejo

Estrategia

Todo sale de clasificar bien cada sustancia por los elementos que la forman:

No metal + no metal ( $\text{Cl}_2$ , $\text{HBr}$ ): enlace covalente, sustancias moleculares.
Solo metal (Fe): enlace metálico.
Metal + no metal (KI): enlace iónico.

A partir de ahí, las propiedades siguen al tipo de enlace: conducir la corriente exige cargas móviles (electrones libres o iones que se puedan desplazar), y en agua se disuelve bien lo que es polar o iónico («lo semejante disuelve a lo semejante»).

Desarrollo

a) Tipo de enlace.

$\text{Cl}_2$ : covalente apolar. Los dos átomos de cloro son iguales y comparten un par de electrones.
$\text{HBr}$ : covalente polar. H y Br comparten un par de electrones, pero el Br es más electronegativo y atrae el par hacia sí: la molécula tiene un dipolo $\text{H}^{\delta+}\!-\!\text{Br}^{\delta-}$ .
$\text{Fe}$ : metálico. Red de cationes de hierro rodeados de una nube de electrones deslocalizados.
$\text{KI}$ : iónico. El potasio (metal muy electropositivo) cede un electrón al yodo (no metal) y se forma una red cristalina de iones $\text{K}^+$ e $\text{I}^-$ .

b) Conductividad a temperatura ambiente.

$\text{Cl}_2$ : no conduce. Es un gas formado por moléculas neutras, sin cargas libres.
$\text{HBr}$ : no conduce. En estado puro es un gas molecular, sin iones ni electrones libres. (Disuelto en agua sí conduciría, porque se ioniza.)
$\text{Fe}$ : sí conduce. Los electrones deslocalizados del enlace metálico se mueven libremente por la red al aplicar una diferencia de potencial.
$\text{KI}$ : no conduce en estado sólido, que es como está a temperatura ambiente: los iones están fijos en sus posiciones de la red. Solo conduce fundido o disuelto en agua, cuando los iones pueden desplazarse.

c) Estructuras de Lewis de las covalentes.

Cada cloro aporta 7 electrones de valencia; comparten un par y cada uno completa el octeto con tres pares libres:

:\!\underset{\cdot\cdot}{\ddot{\text{Cl}}}\!-\!\underset{\cdot\cdot}{\ddot{\text{Cl}}}\!: \qquad (\text{un par enlazante y tres pares libres en cada Cl})

En el HBr, el hidrógeno aporta 1 electrón y el bromo 7; el H queda con 2 electrones (configuración de helio) y el Br con su octeto:

\text{H}\!-\!\underset{\cdot\cdot}{\ddot{\text{Br}}}\!: \qquad (\text{un par enlazante y tres pares libres en el Br})

d) Solubilidad en agua.

El agua es un disolvente polar:

$\text{Cl}_2$ : poco soluble. Es una molécula apolar y no puede formar interacciones fuertes con el agua; solo se disuelve una pequeña cantidad.
$\text{HBr}$ : muy soluble. Es polar y, además, en agua se ioniza por completo (es un ácido fuerte): $\text{HBr} + \text{H}_2\text{O} \longrightarrow \text{H}_3\text{O}^+ + \text{Br}^-$ .
$\text{Fe}$ : insoluble. Los disolventes no rompen el enlace metálico: el agua no puede separar los átomos de la red.
$\text{KI}$ : soluble. Las moléculas polares del agua rodean a los iones (interacciones ion-dipolo) y los separan de la red: los iones quedan solvatados.

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

Consejo

En b) se pregunta «a temperatura ambiente»: el KI es un sólido y no conduce. Decir que los compuestos iónicos conducen sin precisar «fundidos o disueltos» es el error que más puntos quita.

Y en c) dibuja todos los pares libres: una estructura de Lewis sin ellos está incompleta.

Paso 1 de 3

¿Lo has intentado? Con una cuenta marcas hasta dónde llegaste y te proponemos qué repasar después.

¿Te atascas?Pregunta a otros estudiantes y profesores en la comunidad.

Sigue practicando

Enlace químico y geometría molecular

Considere los siguientes compuestos: LiF,