Para la molécula CH3Cl:
a. Establezca su geometría mediante la teoría de Repulsión de Pares de Electrones de la Capa de Valencia.
b. Razone si es una molécula polar.c. Indique la hibridación del átomo central.
a. Según RPECV es del tipo AB4 (cuatro zonas de máxima densidad electrónica alrededor del carbono que corresponden a los cuatro pares de electrones compartidos). Su geometría será tetraédrica pero irregular. El cloro es más electronegativo, atrae más a los pares de electrones y los hidrógenos se cerrarán un poco formando entre sí un ángulo algo menor que 109,5º.
b. Por lo dicho sobre la electronegatividad del cloro, la molécula será polar con dipolo eléctrico dirigido hacia el cloro.
c. El carbono ha de formar cuatro enlaces de tipo σ, precisa de cuatro orbitales híbridos a su alrededor por lo que tendrá una hibridación de tipo sp3
SI HACÉIS EL DIBUJO DE LA GEOMETRÍA Y DE LA HIBRIDACIÓN MEJOR QUE MEJOR. UNA IMAGEN VALE MÁS QUE MIL PALABRAS.
Dadas las moléculas PH3 y Cl2O:
a. Represente sus estructuras de Lewis.
b. Establezca sus geometrías mediante la teoría de Repulsión de Pares de Electrones de la Capa
de Valencia.
c. Indique la hibridación del átomo central.
Geometría molecular (RPECV)
ClO2: Según la teoría RPECV, alrededor del oxígeno hay cuatro pares de electrones, dos compartidos y dos sin compartir. Es del tipo AB2E2 y su forma será plana angular. DIBUJO
Hibridación
PH3: Cuatro pares de electrones (cinco del fósforo y tres de los hidrógenos) precisan cuatro orbitales híbridos alrededor del fósforo. Será hibridación sp3. DIBUJO
ClO2: Cuatro pares de electrones (seis del oxígeno y dos de los dos cloros) precisan cuatro orbitales híbridos alrededor del oxígeno. Será hibridación sp3. DIBUJO
Razone la veracidad o falsedad de las siguientes afirmaciones:
a. La molécula de BF3 es apolar aunque sus enlaces estén polarizados.
b. El cloruro de sodio tiene menor punto de fusión que el cloruro de cesio.
c. El cloruro de sodio sólido no conduce la corriente eléctrica y el cobre sí
Verdadero. La molécula de BF3 es del tipo AB3, triangular equilátera. Ello hace que los tres momentos dipolares dirigidos hacia los átomos de flúor se anulen dando un momento dipolar total nulo.
b. Falso. El punto de fusión será mayor cuanto mayor sea la energía reticular, y ésta aumenta con la carga de los iones y y disminuye con la distancia interiónica (suma de radios iónicos) que es mayor en el cloruro de cesio ya que el ión Cs + es mayor que el ión Na + . Por tanto, la energía reticular, así como punto de fusión, en el cloruro de sodio será mayor que en el cloruro de cesio. (Pf NaCl: 801 ºC; Pf CsCl: 645 ºC)
c. Verdadero. Un conductor ha de cumplir dos condiciones para serlo: que posea cargas (ambos las poseen) y que éstas estén libres para poder moverse en el interior de un campo eléctrico: el cobre posee muchos electrones libres (teoría del gas electrónico) pero el cloruro de sodio la tiene fijas ocupando determinados vértices de una red cristalina. El cobre será conductor y el cloruro de sodio sólido no.
a. Justifique la naturaleza del enlace que se formará cuando el oxígeno se combine con el calcio.
b. Justifique la naturaleza del enlace que se formará cuando el oxígeno se combine con el
hidrógeno.
c. ¿Cuál de los dos compuestos formados tendrá mayor punto de fusión? Razone la respuesta
a. Dado que los elementos implicados tienen elevadas diferencias de electronegatividad, se produce una transferencia electrónica casi total de un átomo a otro formándose iones de diferente signo y colocándose en una red cristalina que forman todos los compuestos iónicos. (METAL + NO METAL)
b. Se produce un enlace covalente por compartición de electrones entre ambos.
Aunque hay diferencia de electronegatividad entre ellos, no es suficiente como para que se produzca una transferencia de electrones, razón por la que el enlace, a pesar de ser covalente, estará muy polarizado.
c. El óxido de calcio es un sólido cristalino a temperatura ambiente, en el que habrá que aportar gran cantidad de energía para fundirlo. El agua es líquida a temperatura ambiente. El óxido de calcio tendrá mucho mayor punto de fusión (2.927 ºC) que el agua (100 ºC).
Para las moléculas de tetracloruro de carbono y agua:
a. Prediga su geometría mediante la teoría de Repulsión de Pares de Electrones de la Capa de Valencia.
b. Indique la hibridación del átomo central.
c. Justifique si esas moléculas son polares o apolares.
CCl4: Molécula del tipo AB4, cuatro pares de e- compartidos, tendrá forma tetraédrica. DIBUJO
H2O: Según la teoría RPECV, alrededor del oxígeno hay cuatro pares de electrones, dos compartidos y dos sin compartir. Es del tipo AB2E2 y su forma será plana angular. DIBUJO
CCl4: Alrededor del carbono hay cuatro pares de electrones (los cuatro compartidos) por lo que se precisan cuatro orbitales para formar los cuatro enlaces sigma, es decir el carbono presentará una hibridación sp3.
H2O: Alrededor del oxígeno hay cuatro pares de electrones (dos compartidos y dos sin compartir) por lo que se precisan cuatro orbitales para formar (para los dos enlaces sigma y los dos pares sin compartir), es decir el oxígeno presentará una hibridación sp3.
CCl4: Aunque los enlaces sean polares, la geometría de la molécula hace que los cuatro dipolos eléctricos se anulen y la molécula en su conjunto es apolar. DIBUJO
H2O: El enlace O-H es polar debido a la diferencia de electronegatividad entre el oxígeno y el hidrógeno. En esta molécula los momentos dipolares se suman originando un dipolo total dirigido desde los hidrógenos
hasta el oxígeno. DIBUJO
Razone la veracidad o falsedad de las siguientes afirmaciones:
a. La molécula de BF3 es apolar aunque sus enlaces estén polarizados.
b. El cloruro de sodio tiene menor punto de fusión que el cloruro de cesio.
c. El cloruro de sodio sólido no conduce la corriente eléctrica y el cobre sí
Verdadero. La molécula de BF3 es del tipo AB3, triangular equilátera. Ello hace que los tres momentos dipolares dirigidos hacia los átomos de flúor se anulen dando un momento dipolar total nulo.
b. Falso. El punto de fusión será mayor cuanto mayor sea la energía reticular, y ésta aumenta con la carga de los iones y y disminuye con la distancia interiónica (suma de radios iónicos) que es mayor en el cloruro de cesio ya que el ión Cs + es mayor que el ión Na + . Por tanto, la energía reticular, así como punto de fusión, en el cloruro de sodio será mayor que en el cloruro de cesio. (Pf NaCl: 801 ºC; Pf CsCl: 645 ºC)
c. Verdadero. Un conductor ha de cumplir dos condiciones para serlo: que posea cargas (ambos las poseen) y que éstas estén libres para poder moverse en el interior de un campo eléctrico: el cobre posee muchos electrones libres (teoría del gas electrónico) pero el cloruro de sodio la tiene fijas ocupando determinados vértices de una red cristalina. El cobre será conductor y el cloruro de sodio sólido no.
a. Justifique la naturaleza del enlace que se formará cuando el oxígeno se combine con el calcio.
b. Justifique la naturaleza del enlace que se formará cuando el oxígeno se combine con el
hidrógeno.
c. ¿Cuál de los dos compuestos formados tendrá mayor punto de fusión? Razone la respuesta
a. Dado que los elementos implicados tienen elevadas diferencias de electronegatividad, se produce una transferencia electrónica casi total de un átomo a otro formándose iones de diferente signo y colocándose en una red cristalina que forman todos los compuestos iónicos. (METAL + NO METAL)
b. Se produce un enlace covalente por compartición de electrones entre ambos.
Aunque hay diferencia de electronegatividad entre ellos, no es suficiente como para que se produzca una transferencia de electrones, razón por la que el enlace, a pesar de ser covalente, estará muy polarizado.
c. El óxido de calcio es un sólido cristalino a temperatura ambiente, en el que habrá que aportar gran cantidad de energía para fundirlo. El agua es líquida a temperatura ambiente. El óxido de calcio tendrá mucho mayor punto de fusión (2.927 ºC) que el agua (100 ºC).
Para las moléculas de tetracloruro de carbono y agua:
a. Prediga su geometría mediante la teoría de Repulsión de Pares de Electrones de la Capa de Valencia.
b. Indique la hibridación del átomo central.
c. Justifique si esas moléculas son polares o apolares.
Geometría. TRPECV
CCl4: Molécula del tipo AB4, cuatro pares de e- compartidos, tendrá forma tetraédrica. DIBUJO
H2O: Según la teoría RPECV, alrededor del oxígeno hay cuatro pares de electrones, dos compartidos y dos sin compartir. Es del tipo AB2E2 y su forma será plana angular. DIBUJO
Hibridación
CCl4: Alrededor del carbono hay cuatro pares de electrones (los cuatro compartidos) por lo que se precisan cuatro orbitales para formar los cuatro enlaces sigma, es decir el carbono presentará una hibridación sp3.
H2O: Alrededor del oxígeno hay cuatro pares de electrones (dos compartidos y dos sin compartir) por lo que se precisan cuatro orbitales para formar (para los dos enlaces sigma y los dos pares sin compartir), es decir el oxígeno presentará una hibridación sp3.
Polaridad
CCl4: Aunque los enlaces sean polares, la geometría de la molécula hace que los cuatro dipolos eléctricos se anulen y la molécula en su conjunto es apolar. DIBUJO
H2O: El enlace O-H es polar debido a la diferencia de electronegatividad entre el oxígeno y el hidrógeno. En esta molécula los momentos dipolares se suman originando un dipolo total dirigido desde los hidrógenos
hasta el oxígeno. DIBUJO
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