guia problemas unidad n° 3 - Universidad Nacional de Río Negro

Universidad Nacional de Río Negro – Odontología
Introducción a los Fundamentos Biológicos: Química
Guía de estudio Nº3
GUIA DE ESTUDIO Nº3: Uniones Química
I.- Conceptos básicos:
Uniones químicas. Tipos de uniones: iónica, covalente, metálica. Estructuras de Lewis. Concepto de
electronegatividad. Características del enlace covalente: longitud, energía, polaridad. Geometría molecular.
Interacciones intermoleculares: ión-dipolo, fuerzas de Van Der Walls (dipolo-dipolo, dipolo-dipolo inducido,
fuerzas de London). Puente hidrógeno: importancia en los sistemas biológicos.
Interacciones intermoleculares en gases, líquidos y sólidos. Relación estructura-propiedades.
II.- Fundamentación:
Conocer la naturaleza de las uniones químicas permite predecir las propiedades que se derivan de la
estructura molecular de cada sustancia. En el campo de la odontología este conocimiento se aplica tanto a
la selección y utilización de los materiales existentes como al desarrollo nuevos materiales.
III.- Objetivos:
Conocer los diferentes tipos de uniones químicas.
Predecir el tipo de geometría molecular presente en una determinada molécula.
Predecir y explicar las interacciones intermoleculares.
Predecir el comportamiento y las propiedades físicas de una sustancia a partir del análisis de las
uniones químicas presentes.
IV.- Desarrollo
Para empezar: situación problemática
El Dr. Mouth encontró en su laboratorio dos muestras de naturaleza desconocida.
Luego de realizar algunos ensayos, pudo determinar que ambas muestras contienen cloro. Comprobando
también que la primera muestra responde a la fórmula molecular XCl2 y la segunda a la fórmula molecular
YCl2.
Concluyó además, que X e Y son elementos representativos pertenecientes al segundo período de la tabla
periódica.
A temperatura ambiente la sustancia XCl2 es un líquido y la sustancia YCl2 es un sólido cristalino que conduce
la corriente eléctrica en disolución acuosa.
Actividades para pensar el relato:
1.- Proponer una posible estructura de Lewis para cada una de las sustancias mencionadas e indicar el tipo de
unión química presente.
2.- Explicar la diferencia en cuanto al estado de agregación de ambas sustancias.
3.- ¿La sustancia XCl2 será buena conductora de la electricidad?
4.- ¿Qué tipo de interacciones moleculares estará presente en una mezcla que contenga ambas sustancias?
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Guía de estudio Nº3
Actividades complementarias
Actividad Nº1:
1.1.- Un elemento X, del grupo I A, reacciona con un elemento Y, del grupo VI A. Señalar cuáles de las
siguientes afirmaciones son correctas y cuáles no, justificando en forma sintética en todos los casos:
a) X es un metal
c) La fórmula del compuesto es XY2
d) El compuesto es iónico
b) Y es un metal
1.2.- Predecir el tipo de unión química presente en las siguientes situaciones:
a) Un líquido X no conduce la corriente eléctrica, es inmiscible en agua y su punto de ebullición es de
115°C.
b) La cera que se utiliza para fabricar velas se funde a baja temperatura, no es conductora de la
electricidad y es soluble en disolventes como la gasolina.
c) El ácido de los acumuladores es una solución de ácido sulfúrico en agua y es buena conductora de
la electricidad.
1.3.- Indicar si las siguientes afirmaciones referidas al compuesto de fórmula Cl2O son correctas o incorrectas,
justificando en forma sintética en todos los casos:
a) Presenta sólo uniones covalentes simples.
b) Tiene uniones covalentes polares.
c) Es buen conductor de la electricidad.
d) Tiene puntos de ebullición y fusión muy elevados.
e) Presenta geometría molecular tetraédrica
1.4.- Explicar, a nivel submicroscópico, por qué el azufre y el fósforo no conducen la corriente eléctrica,
mientras que el aluminio y el oro son buenos conductores de la electricidad.
1.5.- Para cada uno de los siguientes pares de elementos: bario y cloro; fósforo e hidrógeno; yodo y oxígeno;
flúor y aluminio; potasio y oxígeno; silicio y azufre:
a) Escribir la CE de los elementos que conforman la unión.
b) Escribir la notación de Lewis de los compuestos que forman.
c) Clasificar las uniones químicas representadas.
d) En caso de que sea viable escribir la fórmula desarrollada del compuesto.
e) Escribir la fórmula molecular de la sustancia correspondiente.
f) En cada caso, indicar el tipo de geometría molecular presente.
1.6.- Señalar cuáles de las siguientes fórmulas son correctas y cuáles no para un compuesto formado por los
elementos representativos X (perteneciente al grupo IIA) y R (perteneciente al grupo VIA). Justificar
brevemente la elección:
a) R+ [X] 2- R+
e) X2R
d) [X] 2- R2+ [X] 2b) R – X – R
f) XR
c) X 2+ [R] 2g) XR3
1.7.- El elemento O (oxígeno) pertenece al 2º período y grupo 16 de la tabla periódica. El elemento X tiene
número atómico 37.
a) Escribir la configuración electrónica para cada elemento.
b) ¿Qué tipo de unión existirá entre los átomos de una sustancia formada por O y X? ¿Por qué?
c) Escribir la estructura de Lewis.
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1.8.- Explicar y representar el tipo de unión química que presenta un compuesto formado por un elemento X
perteneciente al grupo II A y un elemento Z perteneciente al grupo VII A. Para el mismo escribir la fórmula
molecular.
1.9.- ¿Cuál de las moléculas siguientes presenta unión covalente triple triple? Justificar con estructuras de
Lewis.
a) NH3
b) HCN
c) SO2
1.10.- Indicar cuáles son los iones que forman los siguientes compuestos iónicos:
c) CaCl2
e) KI
a) BaBr2
b) PbS2
d) Li2O
1.11.- El formaldehído, un gas de olor desagradable, se emplea disuelto en agua como conservante de
animales muertos (formol). Su fórmula molecular es CH2O. Dibujar la estructura de Lewis más probable para
este compuesto.
Actividad Nº 2:
2.1.- Explicar, aplicando lo estudiado acerca de las interacciones intermoleculares, los siguientes fenómenos:
a) La elevada temperatura de ebullición del agua respecto a la de otros compuestos de masa mayor que
también presentan uniones covalentes.
b) La mayor solubilidad del CO2 gaseoso en agua respecto a la del O2.
2.2.- Indicar en cuáles de las siguientes sustancias se puede esperar la presencia de interacciones puente H
a) PCl3
c) H2O2
e) HBr
g) CH4
b) NaCl
d) H2O
f) NH3
h) CH3-CH2OH
2.3.- En un recipiente se han colocado 2 litros de amoníaco (NH3 ) líquido y 2 litros de oxígeno líquido. Explicar
los diferentes tipos de interacciones intermoleculares que pueden presentarse y ordenarlas de acuerdo al
carácter creciente de intensidad.
VI.- Bibliografía recomendada
Angelini y Col. “Temas de Química General”. Manuales Eudeba. 1995.
Atkins-Jones. “Principios de química. Los cambios del descubrimiento”. Edit. Panamericana: 3ra edición.
2005.
Brown. “Química. La ciencia central”. Pearson: 9na edición. 2004.
Chang R. “Química”. McGraw Hill: 7ma edición. 2005.
Garritz y Chamizo. “Tú y la Química”. Pearson Educación: 5ta edición. 2005.
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