Fuerzas intermoleculares y propiedades

a) Tipos de enlace.

$\text{KCl}$: se combinan un metal (potasio, grupo 1, energía de ionización muy baja) y un no metal muy electronegativo (cloro). La diferencia de electronegatividad es grande, así que hay transferencia de electrones:$$\text{K} \longrightarrow \text{K}^+ + e^- \qquad \text{Cl} + e^- \longrightarrow \text{Cl}^-$$Los iones se atraen electrostáticamente formando una red cristalina iónica: enlace iónico.

$\text{Cl}_2$: dos átomos del mismo no metal. Comparten un par de electrones para completar el octeto: enlace covalente, y la sustancia es molecular y apolar (al ser los dos átomos idénticos, no hay dipolo).

b) Menor punto de fusión: el $\text{Cl}_2$.

Fundir $\text{KCl}$ exige romper la red iónica, es decir, vencer las intensas atracciones electrostáticas entre iones de carga opuesta en las tres direcciones del espacio (la energía reticular). Eso requiere muchísima energía: $T_f = 770\ ^\circ\text{C}$.

Fundir $\text{Cl}_2$, en cambio, no rompe ningún enlace covalente: solo hay que separar unas moléculas de otras, y entre ellas actúan únicamente fuerzas de dispersión de London, muy débiles. Basta muy poca energía: $T_f = -101\ ^\circ\text{C}$.$$T_f(\text{Cl}_2) = -101\ ^\circ\text{C} \;\lll\; T_f(\text{KCl}) = 770\ ^\circ\text{C}$$c) Mayor solubilidad en agua: el $\text{KCl}$.

El agua es un disolvente muy polar. Sus moléculas rodean a los iones de la superficie del cristal —el extremo negativo del oxígeno hacia los $\text{K}^+$ y los hidrógenos hacia los $\text{Cl}^-$— y los arrancan de la red. Es la solvatación, y la energía que libera compensa la energía reticular:$$\text{KCl}(s) \xrightarrow{\;\text{H}_2\text{O}\;} \text{K}^+(ac) + \text{Cl}^-(ac)$$(La disolución resultante, además, conduce la electricidad, porque ahora los iones sí pueden moverse.)

El $\text{Cl}_2$, apolar, solo puede ofrecer fuerzas de dispersión, insuficientes para compensar la ruptura de los enlaces de hidrógeno del agua: es poco soluble.