Problemas y cuestiones Tema 1. Características generales de los elementos del bloque p 1) ¿Por qué los estados de oxidación de un elemento del bloque p varían de dos en dos? 2) Explique por qué la sílice posee una estructura tridimensional formada por tetraedros SiO4 que comparten vértices, en vez de moléculas discretas con enlaces dobles Si=O. Utilice los siguientes datos: E(Si-O)=466 kJ·mol-1 y E(Si=O)=640 kJ·mol-1. 3) La forma más estable del nitrógeno elemental es la molécula de N2 con un enlace triple, mientras que la forma más estable del fósforo elemental es la molécula de P4 definida por un tetraedro de átomos de fósforo, siendo sus aristas los enlaces sencillos P-P. Explique estas diferencias con la ayuda de las energías de enlace y demuestre que sería inestable una molécula N4 frente a 2 moléculas de N2. Utilice los siguientes datos: E(N-N)=163 kJ·mol-1 E(N=N)=409 kJ·mol-1 E(N≡N)=946 kJ·mol-1. E(P-P)=201 kJ·mol-1 E(P=P)=310 kJ·mol-1 E(P≡P)=490 kJ·mol-1 4) Justifique la diferente estabilidad y reactividad existente entre el CCl4 y SiCl4 en función de la fortaleza del enlace, polaridad, estructura de la molécula, etc. Utilice los siguientes datos: dC-Cl=1.77 Å E(C-Cl)=327 kJ·mol-1 dSi-Cl=2.01 Å E(Si-Cl)=381kJ·mol-1 χCl=3.0 χC=2.5 χSi=1.8 5) Indique y explique las diferencias en la fortaleza del enlace para cada una de las parejas que se indican a continuación: C-O / Si-O C-F / Si-F N-F / N-Cl N-Cl / N-Br N-O / P-O O-F / O-O S-F / S-Cl N-F / F-F N-N / O-O Te-Te / Se-Se O-O / S-S 6) Sin recurrir a tablas, ordene cada uno de los siguientes conjuntos en orden creciente de tamaño: a) Li, C, F, Ne; b) B, Al, Ga, In, Tl. 7) Sin recurrir a tablas, ordene cada uno de los siguientes conjuntos en orden creciente de energías de enlace covalente (aumento de estabilidad de enlaces covalentes): a) C-C, Si-Si, Ge-Ge, Sn-Sn, Pb-Pb b) C-C, N-N, O-O. 8) Realice una estimación de la entalpía de la reacción de formación del SF6(g) a partir del SF4(g) + F2(g), sabiendo que las entalpías medias de enlace de F2, SF4 y SF6 son +155, +343 y +327 kJ·mol-1, respectivamente a 25ºC. Sol: ∆EHF: -429 kJ·mol-1 9) Utilizando los valores de la energía de enlace H-H (436 kJ·mol-1) y F-F (158 kJ·mol-1) calcule la entalpía de disociación de la molécula HF. Compare el resultado con el valor experimental (570 kJ·mol-1). Vuelva a calcular el valor de la entalpía de enlace H-F pero teniendo en cuenta la diferencia de electronegatividad de los átomos que participan en el enlace (χH=2.2, χF=4.0) y compare los resultados. Sol: ∆EHF: 297 kJ·mol-1; ∆EHF: 609.66 kJ·mol-1 10) Utilizando los valores de la energía de enlace F-F (155 kJ·mol-1), Br-Br (224 kJ·mol-1) y los valores de electronegatividad (χBr=3.0 y χF=4.0) calcule la energía de enlace Br-F. Sol: ∆EBr-F: 286 kJ·mol-1 Problemas y cuestiones Tema 1. Características generales de los elementos del bloque p