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Enlace Químico 2020 - Ejercicios Resueltos corregido
Química General (Universidad Nacional del Litoral)
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ENLACE QUÍMICO 2020
DEPARTAMENTO QUÍMICA GENERAL E INORGÁNICA FBCB
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EJERCICIOS RESUELTOS
Ejercicio 1
Respecto al enlace iónico, indique verdadero (V) o falso (F). Justifique las respuestas
falsas.
I. Se forman por compartición de electrones.
II. Se forma entre elementos que tienen altas energías de ionización (forman
aniones fácilmente) y elementos que tienen bajas afinidades electrónicas
(forman cationes con facilidad).
III. Para un compuesto binario, si ΔEN ente sus átomos es menor o igual que 2, se
dice que el enlace es iónico.
Respuesta 1
I. (F) Hay transferencia de e- de un Metal hacia un No- Metal.
II. (V)
III. (F) El enlace es iónico si ΔEN >2.
Ejercicio 2
Respecto al enlace covalente señale verdadero (V) o falso (F), según corresponda.
Justifique las respuestas falsas.
I.
Es el enlace que se presenta entre elementos de baja electronegatividad.
II.
El enlace entre H y el F en el HF(g) no es covalente. La diferencia de
electronegatividad entre los átomos intervinientes es ΔEN=1,9.
III.
Es típico enlace entre elementos de baja afinidad electrónica.
Respuesta 2
I.
(F) Es la unión de elementos de alta electronegatividad (NoMetales).
II.
(F) El enlace es covalente polar: ΔEN >0,4 y < 2.
III.
(F) Es la unión de elementos de alta afinidad (No-Metales).
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Ejercicio 3
Completar con una palabra los siguientes párrafos.
a) Las estructuras de ………. constan del ………….. del elemento y un punto por cada
electrón de ..…….. Nada dicen acerca de la ………... de las moléculas, solo indican
las localizaciones aproximadas de los ………… de enlace y los ………..solitarios de
una molécula en el plano.
b) TRPECV es un modelo de la ……….…. de los pares electrónicos de la capa de ……….
Se puede predecir la ……….. de las moléculas (e iones). Es conveniente dividir las
moléculas en dos categorías, dependiendo de la presencia o ausencia de …..……..
electrónicos ……… en el ……… .central.
c) La TEV interpreta tanto la formación de los ………….. químicos utilizando el
concepto de ……………, como la ……………. molecular predicha por el modelo
………….
Respuesta 3
a) Las estructuras de Lewis constan del símbolo del elemento y un punto por cada
electrón de valencia. Nada dicen acerca de la forma de las moléculas, solo
indican las localizaciones aproximadas de los electrones de enlace y los pares
solitarios de una molécula en el plano.
b) TRPECV es un modelo de la repulsión de los pares electrónicos de la capa de
valencia. Se puede predecir la geometría de las moléculas (e iones). Es
conveniente dividir las moléculas en dos categorías, dependiendo de la presencia
o ausencia de pares electrónicos libres en el átomo central.
c) La TEV interpreta tanto la formación de los enlaces químicos utilizando el
concepto de hibridación como la geometría molecular predicha por el modelo
TRPECV.
Ejercicio 4
Indique qué tipos de enlaces se producen en los siguientes ejemplos: a) Cl2(g); b) KCl(s); c)
Na(s); d) NH3(g); e) K2SO4(s); f) H2O(l); g) CO2(g); h) Hg(l).
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Respuesta 4
a) Cl2(g)
COVALENTE NO POLAR
b) KCl(s)
IÓNICO
c) Na(s)
METÁLICO
d) NH3(g)
COVALENTE POLAR
e) K2SO4(s) IÓNICO. El anión tiene enlaces covalentes.
f) H2O(l)
COVALENTE POLAR
g) CO2(g)
COVALENTE POLAR
h) Hg(l)
METÁLICO
Ejercicio 5
A continuación se presentan algunas moléculas y ciertos usos: H2O(l) (solvente
universal), ClCH3(l) (cloro metano, solvente industrial), BF3(g) (catalizador), Cl2(g)
(purificación y desinfección), CO2(g) (bebidas carbonatadas).
a) Escriba la estructura de Lewis.
b) Indique la polaridad de los enlaces y las moléculas.
Respuesta 5
Conclusión: La estructura de Lewis incluye puntos o rayas que corresponden a los etanto de enlace como libres. La polaridad de un enlace químico se da cuando existe una
distribución asimétrica de la nube electrónica del enlace en torno a los átomos que lo
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forman. Esto sucede cuando ambos átomos tienen distinta electronegatividad. Si la
diferencia de electronegatividad es < 0,4 en la escala de Pauling es apolar. Entre 0,4 y 2
es polar y > a 2 es iónico. Existen moléculas cuyos enlaces son polares (se representan
con vectores), pero globalmente son apolares, esto se debe a la simetría en su
geometría.
Ejercicio 6
Complete la tabla con los siguientes compuestos: BeCl2(s) (se utiliza en refinación de
minerales); N2(g) (se usa en la producción fertilizantes); CN- (proviene del ácido
cianhídrico, HCN, es veneno, se emplea en la minería del oro).
Compuesto
E.
Polaridad TRPECV Lewis
GE
TRPECV GM
TEVHibridación
Enlaces σ y
π
BeCl2(s)
N2(g)
CNRespuesta 6
Compuesto E. Lewis
BeCl2(s)
N2(g)
CN-
TEVEnlaces σ y
Hibridación
π
Polaridad
TRPECV
GE
TRPECVGM
No polar
Lineal
Lineal
sp
2σ
No polar
Lineal
Lineal
sp
1σy2π
Polar
Lineal
Lineal
sp
1σy2π
Conclusión: en los compuestos lineales (moléculas o iones), la hibridación es sp. Pueden
ser polares o apolares. Ge=GM. Enlaces triples: 1 σ y 2 π.
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Ejercicio 7
a) Dados los siguientes compuestos, completar la siguiente tabla. A saber: BCl3(g)(tóxico
se utiliza en síntesis orgánica); SO2(g) (irritante se emplea procesos industriales); NO3(proviene del ácido nítrico, HNO3, oxidante). b) ¿Cuál/es de las especies anteriores
posee estructura de resonancia? Plantéelas.
Compuesto E. Lewis TRPECV -GE TRPECV -GM TEV-Hibridación Enlaces σ y π
BCl3(g)
SO2(g)
NO3Respuesta 7
Compuesto
BCl3(g)
SO2(g)
NO3-
E. Lewis
TRPECV
GE
Plana
Trigonal
TRPECVGM
Plana
Trigonal
TEVHibridación
Enlaces σ
yπ
sp2
3σ
Plana
Trigonal
Angular
sp2
2σy1π
Plana
Trigonal
Plana
Trigonal
sp2
3σy1π
Conclusión: los compuestos (moléculas o iones), cuya GE es Plana Trigonal, la
hibridación es sp2. Si no hay un par de e- libre Ge=GM. Si hay un par de e- libres la GM=
Angular. Enlaces dobles: 1 σ y 1 π. El SO2(g) y el NO3- tienen estructuras de resonancia.
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Ejercicio 8
Complete la tabla con los siguientes compuestos: CH4(g) (hidrocarburo); H2O(l) (solvente
universal); NH3(g) (industria química y de fertilizantes); NH4+ (proviene de la protonación
del amoníaco).
Compuesto E. Lewis TRPECV -GE TRPECV -GM TEV-Hibridación Enlaces σ y π
CH4(g)
H2O(l)
NH3(l)
NH4+
Respuesta 8
Compuesto E. Lewis
TRPECV GE
TRPECVGM
TEVHibridación
Enlaces σ y
π
Tetraédrica
Tetraédrica
sp3
4σ
Tetraédrica
Angular
sp3
2σ
Tetraédrica
Piramidal
trigonal
sp3
3σ
Tetraédrica
Tetraédrica
sp3
4σ
CH4(g)
H2O(l)
NH3(g)
NH4+
Conclusión: los compuestos (moléculas o iones), cuya GE es Tetraédrica la hibridación
es sp3. Si no hay un par de e- libre Ge=GM. Si hay un par de e- libres la GM= Piramidal
trigonal. Si existen dos pares de e- libres la GM= Angular. Enlaces simples: σ.
Ejercicio 9
Para las siguientes moléculas e iones: PF5(g) (procesos industriales); SF6(g) (aislante),
Plantear:
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a) Estructura de Lewis.
b) Hibridación del átomo central.
c) Cantidad y tipo de enlaces.
d) Geometría electrónica y molecular.
Respuesta 9
Ge= GM: Bipiramidal Trigonal
Enlaces: 5 σ
Conclusión: los compuestos, cuya GE es Bipiramidal trigonal la hibridación es sp3d. Si
no hay un par de e- libre Ge=GM. Enlaces simples: 5 σ.
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Conclusión: los compuestos, cuya GE es Octaédrica la hibridación es sp3d2. Si no hay un
par de e- libre Ge=GM. Enlaces simples: 6 σ.
Ejercicio 10
Mediante un cuadro, y según la TRPCEV, resuma la distribución de pares de electrones
en los que el átomo central no tiene pares libres.
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Respuesta 10
Ejercicio 11
Mediante un cuadro, y según la TRPCEV, resuma la distribución de pares de electrones
en los que el átomo central tiene pares libres no enlazantes.
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Ejercicio 12
A. Completar los espacios:
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En la Teoría de orbitales moleculares, el número de orbitales …………….. que resulta,
siempre es igual al número de orbitales ……………… que se combinan.
Por cada par de orbitales atómicos de 2 átomos que se unen, se forman 2 orbitales
moleculares: uno de menor energía llamado ……………….. y otro de mayor energía
llamado ………………….
B. Muestre la distribución electrónica en los orbitales moleculares de: a) H2 ; b) H2+ ; c)
H2- ; d) H22-. Calcule el orden de enlace. ¿Cuáles son inestables?
Respuesta 12
A. En la Teoría de orbitales moleculares, el número de orbitales moleculares que
resulta, siempre es igual al número de orbitales atómicos que se combinan. Por cada
par de orbitales atómicos de 2 átomos que se unen, se forman 2 orbitales moleculares:
uno de menor energía llamado enlazante y otro de mayor energía llamado
antienlazante.
B.
Para comparar las estabilidades de estas especies determinamos su orden de enlace
ORDEN ENLACE: ½ [Nº e- enlace - Nº e- antienlace]
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