QuímicaFácilCuestión · 1,5 pts

Enlace químico y geometría molecular

Andalucía · 2024 · Reserva 2
Enunciado
Bloque B · B3. Justifique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:

a) Si una molécula es apolar no puede contener enlaces polares.

b) En un sólido metálico los cationes y aniones ocupan posiciones fijas dentro de la red metálica.

c) La molécula de BCl3\text{BCl}_3 tiene geometría plana triangular.
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Resultado
  a) Falsa (CO2, BF3, CCl4)  \boxed{\;\textbf{a) Falsa (}\text{CO}_2,\ \text{BF}_3,\ \text{CCl}_4)\;}  b) Falsa: cationes y electrones deslocalizados, sin anionesc) Verdadera  \boxed{\;\textbf{b) Falsa: cationes y electrones deslocalizados, sin aniones} \qquad \textbf{c) Verdadera}\;}
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Estrategia

Las tres afirmaciones tocan conceptos distintos del bloque de enlace, y las tres se contestan con un contraejemplo o un recuento:
  • En a), basta con un contraejemplo: cualquier molécula simétrica con enlaces polares.
  • En b), recuerda de qué está hecho un metal: cationes y electrones deslocalizados, sin aniones.
  • En c), aplica la TRPECV contando pares alrededor del boro.
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Desarrollo

a) Falsa.

La polaridad de una molécula es la suma vectorial de los momentos dipolares de sus enlaces:μ⃗moleˊcula=∑μ⃗enlaces\vec\mu_{\text{molécula}} = \sum \vec\mu_{\text{enlaces}}Si la geometría es simétrica, esa suma puede anularse aunque cada enlace sea muy polar. Contraejemplos de sobra:
MoléculaEnlacesGeometríaMolécula
CO2\text{CO}_2muy polareslinealapolar
BF3\text{BF}_3muy polarestriangular planaapolar
CCl4\text{CCl}_4polarestetraédricaapolar
La afirmación correcta sería la recíproca: si una molécula es polar, entonces sí tiene algún enlace polar.

b) Falsa.

En un sólido metálico no hay aniones. El modelo del enlace metálico describe una red de cationes en posiciones fijas, inmersos en una "nube" o "mar" de electrones de valencia deslocalizados que pertenecen a todo el cristal y pueden desplazarse libremente.Red de cationes fijos  +  electrones deslocalizados y moˊviles\text{Red de cationes fijos} \; + \; \text{electrones deslocalizados y móviles}Precisamente esa movilidad explica que los metales conduzcan la electricidad en estado sólido (a diferencia de un compuesto iónico, donde los iones sí están fijos y solo conduce fundido o disuelto) y que sean dúctiles y maleables: los planos de cationes pueden deslizarse sin romper el enlace, porque la nube electrónica los sigue.

c) Verdadera.

El boro es del grupo 13: aporta 3 electrones de valencia y los usa todos en los tres enlaces B–Cl\text{B–Cl}. No le queda ningún par solitario (se queda con solo 6 electrones, una de las excepciones al octeto).

Con tres pares enlazantes y ninguno solitario, la TRPECV los coloca lo más separados posible en un plano:AX3  ⟶  triangular plana,ClBCl^=120∘,hibridacioˊn sp2\text{AX}_3 \;\longrightarrow\; \textbf{triangular plana}, \quad \widehat{\text{ClBCl}} = 120^\circ, \quad \text{hibridación } sp^2Y esa simetría es justamente la que hace que el BCl3\text{BCl}_3 sea apolar pese a tener tres enlaces polares: un ejemplo perfecto para el apartado a).
Simulación interactivaVisualiza este problema en una simulación (se abre en una nueva pestaña)
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Consejo

En a) un solo contraejemplo bien elegido vale más que un párrafo de teoría. El CO2\text{CO}_2 es el más rápido de dibujar: dos dipolos iguales y opuestos que se cancelan.

En b) el error de fondo es mezclar el modelo metálico con el iónico. Descríbelo con las palabras exactas —"cationes en posiciones fijas y electrones deslocalizados"— y aprovecha para explicar la conductividad: eso demuestra que entiendes el modelo y no solo lo has memorizado.

En c) menciona que el boro no cumple el octeto: es lo que garantiza que no haya pares solitarios y, por tanto, que la molécula sea plana y no piramidal como el NCl3\text{NCl}_3.
Paso 1 de 3
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