3. ENLACE QUÍMICO I

3. ENLACE QUÍMICO I
Enlace iónico
1.- A partir de las cargas esperadas para los iones monoatómicos, escribir la fórmula
química de los siguientes compuestos: hidruro de aluminio, fluoruro de calcio, sulfuro
de aluminio, fluoruro de bismuto, arseniuro de bario, nitruro de silicio, fosfuro de
magnesio, carburo de calcio.
2.- A partir de los siguientes datos, calcular la energía reticular del cloruro de sodio
mediante: (a) el ciclo de Born-Haber; (b) la ecuación de Born-Meyer.
Energía de ionización del sodio, 493.7 kJ/mol
Afinidad electrónica del cloro, -364.5 kJ/mol
Energía de disociación del cloro, 242.6 kJ/mol
Energía de sublimación del sodio, 107.5 kJ/mol
Energía de formación del NaCl(s), -411 kJ/mol
Constante de Madelung: 1.7476
Exponente de Born: 8
Distancia interiónica: 281 pm
(a) 769 kJ/mol; (b) 756 kJ/mol
3.- La energía de red del bromuro de plata ( 903 kJ/mol) es mayor que la del yoduro de
plata (887 kJ/mol). Explíquese, teniendo en cuenta que ambos tienen la misma
disposición de sus iones en el cristal.
4.- Explicar por qué la energía de red del cloruro de litio (861 kJ/mol) es mayor que la
del cloruro de rubidio (695 kJ/mol), si ambos tienen el mismo tipo de red cristalina.
Enlace covalente. Estructuras de Lewis y geometría molecular
5.-Escribir las fórmulas de Lewis y deducir la forma geométrica de las moléculas
siguientes: BeCl2, BF3, CH4, PCl5, SF6.
6.- El fósforo reacciona con el cloro formando tricloruro de fósforo, PCl3, y, con más
cloro, pentacloruro de fósforo, PCl5. Escribir las estructuras de Lewis y deducir la forma
de estas moléculas.
7- Los halógenos (F, Cl, Br y I) forman entre sí algunos compuestos binarios, llamados
compuestos interhalogenados. Dos de ellos son el trifluoruro de cloro (ClF3), y el
pentafluoruro de cloro (ClF5). Escribir sus f´rmulas de Lewis y deducir la forma de sus
moléculas.
8.- Escribir las fórmulas de Lewis de los iones siguientes: C22- (ion acetiluro), NH2- (ion
amiduro o amida), O22- (ion peróxido) y N3- (ion aziduro o azida).
9.- Se han sintetizado algunos compuestos de gases nobles:
(a) Fluoruros de xenón y kriptón: XeF2, XeF4 (el primero, en 1962), KrF2 y KrF4.
(b) Óxidos de xenón: XeO3, XeO4.
(c) Oxifluoruros de xenón: XeOF4, XeO2F2, XeO2F4.
Escribir sus fórmulas de Lewis y predecir la geometría molecular.
10.- Escribir las posibles fórmulas de Lewis de:
(a) HNO2 (ácido nitroso) y NO2- (ion nitrito).
(b) HNO3 (ácido nítrico) y NO3- (ion nitrato).
(c) H2SO4 (ácido sulfúrico) y SO42- (ion sulfato).
(d) CH3COOH (acido acético) y CH3COO- (ion acetato).
11.- (a) Escribir las posibles fórmulas de Lewis del HClO4 (ácido perclórico) y ClO4 (ion perclorato).
(b) La longitud de un enlace Cl-O es de 172 pm y la de un enlace Cl=O es 140 pm. En
el ion perclorato se ha hallado experimentalmente que la longitud cloro-oxígeno es de
144 pm para los cuatro enlaces. ¿Qué fórmulas de Lewis son más probables?
12.- En 1999 se sintetizó una sal que contenía el catión N5+, en el que los cinco átomos
de N forman una cadena larga. Escribir las posibles fórmulas de Lewis.
13.- Las estructuras H-C≡N y H-N≡C, ¿son resonantes? Explicar la respuesta.
14.- (a) Explicar los ángulos de enlace de las siguientes moléculas: CH4 (109.5 º) , H2O
(104.5 º) y NH3 (107.3 º). (b) ¿Qué ángulos de enlace cabe esperar en los iones H3O+ y
NH4+?
15.- Las especies NO2+ y NO2- tienen ángulos de enlace de 180º y 115º,
respectivamente. Explicar la diferencia.
16.- Ordenar las especies de cada grupo en orden decreciente de longitud de enlace:
(a) CO, CO2 y CO32-.
(b) NO+, NO2+, NO2- y NO3-.
17.- La energía de enlace Cl-Cl es 242 kJ/mol. ¿Podrá un fotón de luz visible (de 400 a
700 nm) romper este enlace?
Recuérdese que la energía de un fotón es E = hν, siendo h = 6,626 x 10-34 J s (constante de Planck) y que
λν = c, siendo c = 2,998 x 108 m s-1 (velocidad de la luz en el vacío).