Fuerzas intermoleculares y propiedades

a) Verdadera.

Las dos moléculas son apolares, así que entre ellas solo actúan fuerzas de dispersión de London (fuerzas de Van der Waals entre dipolos instantáneos). Estas fuerzas crecen con el tamaño de la molécula: cuantos más electrones tiene, más deformable (polarizable) es su nube electrónica y más intensos son los dipolos instantáneos.

El $\text{CCl}_4$ ($M = 154\ \text{g}\,\text{mol}^{-1}$, 74 electrones) es mucho mayor que el $\text{CH}_4$ ($M = 16\ \text{g}\,\text{mol}^{-1}$, 10 electrones), así que sus fuerzas intermoleculares son más intensas y hace falta más energía para separar sus moléculas: su punto de fusión es mayor. Por tanto, el $\text{CH}_4$ funde a menor temperatura. (Experimentalmente, $-182\ ^\circ\text{C}$ frente a $-23\ ^\circ\text{C}$.)

b) Verdadera.

Cada enlace $\text{C–Cl}$ es polar, pero en la geometría tetraédrica los cuatro momentos dipolares se anulan y la molécula es apolar. El agua, en cambio, es muy polar y sus moléculas están unidas por enlaces de hidrógeno.

Para que el $\text{CCl}_4$ se disolviera, sus moléculas tendrían que meterse entre las del agua rompiendo esos enlaces de hidrógeno, y a cambio solo podrían ofrecer interacciones débiles (dipolo–dipolo inducido). No compensa: el $\text{CCl}_4$ no se disuelve en agua (forma dos fases). Es la regla de que "lo semejante disuelve a lo semejante": el $\text{CCl}_4$ sí se disuelve en disolventes apolares.

c) Falsa.

Configuración del boro ($Z = 5$): $1s^2\,2s^2\,2p^1$. Para formar tres enlaces iguales con tres átomos de flúor, promociona un electrón $2s$ a un orbital $2p$ y combina el orbital $2s$ con dos orbitales $2p$:$$2s^2\,2p^1 \;\longrightarrow\; 2s^1\,2p_x^1\,2p_y^1 \;\longrightarrow\; 3 \text{ orbitales híbridos } sp^2$$Los tres híbridos $sp^2$ se solapan con un orbital $2p$ de cada flúor y quedan dirigidos hacia los vértices de un triángulo equilátero (ángulos de $120^\circ$), con un orbital $2p$ vacío perpendicular al plano. Coincide con lo que predice la TRPECV: tres pares enlazantes y ningún par libre alrededor del boro (tipo $\text{AB}_3$), geometría triangular plana.

La hibridación es $sp^2$, no $sp^3$. Una hibridación $sp^3$ exigiría cuatro pares de electrones alrededor del átomo central, y el boro del $\text{BF}_3$ solo tiene tres.

d) Falsa.

Para conducir la electricidad hacen falta cargas libres que puedan moverse: electrones deslocalizados (metales) o iones móviles (compuestos iónicos fundidos o disueltos). El $\text{BF}_3$ es una sustancia covalente molecular (un gas a temperatura ambiente): sus electrones están localizados en los enlaces covalentes y no hay iones. No es conductor.