Solucionario El enlace químico

SOLUCIONARIO
Guía Estándar Anual
El enlace químico
SGUICES004CB33-A16V1
Ítem
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Alternativa
E
B
C
D
D
D
D
C
E
C
C
A
A
B
B
D
B
C
A
C
E
A
B
B
E
Habilidad
Reconocimiento
Aplicación
Comprensión
Comprensión
Aplicación
Aplicación
Comprensión
ASE
Comprensión
Comprensión
ASE
ASE
ASE
Aplicación
Comprensión
Reconocimiento
Comprensión
Comprensión
Comprensión
Comprensión
Reconocimiento
Comprensión
Comprensión
Comprensión
Reconocimiento
EJERCICIOS PSU
Ítem
1
Alternativa
Defensa
E
El enlace iónico se establece entre elementos de
electronegatividad diferentes (metales del grupo IA o
IIA y no metales del grupo VIA o VIIA), donde la
diferencia de electronegatividad es ≥ a 1,7
produciéndose una transferencia
de electrones
(alternativa A incorrecta).
El enlace covalente se forma entre elementos no
metálicos (alternativa B incorrecta), cuya diferencia de
electronegatividad sea < a 1,7, existiendo
compartición de electrones. Este tipo de enlace se
puede clasificar a su vez en:
Polar:
enlace
entre
átomos
con
distinta
electronegatividad (0 < ΔEN < 1,7), por lo que los
electrones de enlace se encuentran desplazados
hacia el de mayor electronegatividad.
Apolar: enlace entre átomos sin diferencia de
electronegatividad, por lo que los electrones de enlace
se comparten de igual forma entre los átomos
(alternativa E correcta). Típicamente se da entre
átomos de un mismo elemento, formando moléculas
monoelementales (alternativa C incorrecta).
Coordinado: tipo particular de enlace covalente polar,
donde solo uno de los elementos a unirse aporta
electrones para el enlace (alternativa D incorrecta).
2
B
El enlace covalente se define como la compartición
de electrones entre no metales iguales o diferentes
con electronegatividad igual o semejante (0 ≤ ΔEN <
1,7). Esta definición se cumple solo en el caso del
BrCl (opción II).
El CsF (opción I) y el CsBr (opción III) presentan
enlace de tipo iónico, ya que sus diferencias de
electronegatividad son, respectivamente, 3,3 y 2,1, en
ambos casos mayores que 1,7.
3
C
El enlace covalente polar se puede definir como la
compartición de electrones entre no metales
diferentes, con electronegatividad semejante pero
no igual (0 < ΔEN < 1,7). Esto se cumple en el caso
del oxígeno con el hidrógeno (opción III). El oxígeno
(grupo VIA) y el sodio (grupo IA) (opción I) se unen
mediante enlace iónico y entre dos átomos de oxígeno
(opción II) se forma un enlace covalente apolar.
4
5
D
Los compuestos iónicos están formados por
elementos con gran diferencia de electronegatividad
(grupos IA o IIA y VIA o VIIA), son solubles en
disolventes polares como por ejemplo el agua, poseen
elevados puntos de fusión y ebullición, son electrolitos
ya que al disolverse en agua se disocian en iones y
conducen la electricidad.
D
Teniendo claro el comportamiento de la propiedad
periódica electronegatividad y observando los valores
de la tabla, la molécula de NaF es la que presenta un
mayor carácter iónico con un valor de ∆E.N. = 3,1,
mucho mayor que:
NaCl → Enlace iónico (∆E.N.= 2,1)
CF4 → Enlaces covalentes polares (∆E.N. = 1,5)
HI → Enlace covalente polar (∆E.N. = 0,4)
F2 → Enlace covalente apolar F2 (∆E.N. = 0)
6
D
El ion NH4+ corresponde al catión amonio, el cual
presenta en su totalidad ocho electrones de
valencia, y tiene la siguiente estructura:
Uno de los enlaces N-H es de tipo coordinado o
dativo, ya que es el nitrógeno el que dona los dos
electrones para enlazarse con el protón. Los otros
tres enlaces son covalentes polares. Cabe recordar
que un enlace covalente dativo es también un tipo de
enlace covalente polar.
7
D
Las sustancias covalentes tienen bajos puntos de
fusión y de ebullición (opción I correcta) y no
conducen la corriente eléctrica en estado líquido ni en
disoluciones (opción III incorrecta). Las moléculas de
hidrógeno (H2) y cloro (Cl2) presentan enlace
covalente apolar y el amoníaco (NH3), covalente polar
(opción II correcta).
8
C
En este caso, la sustancia X posee enlace iónico, ya
que cumple con las características propuestas: tener
elevados puntos de fusión y ebullición, ser
relativamente soluble en agua, pero no en disolventes
orgánicos como el benceno y no ser conductor de la
electricidad en estado sólido, pero sí cuando se
presenta fundido o en disolución. La sustancia Y
presenta las características de un compuesto
covalente y el Z, de un compuesto metálico.
9
E
Las moléculas que presentan enlace covalente
apolar son aquellas en las que su diferencia de
electronegatividad es cercana o igual a cero, en este
caso O2 y Cl2 (opciones I y III correctas).
El H2O (opción II incorrecta) presenta enlace
covalente polar, ya que el oxígeno es más
electronegativo que el hidrógeno, con un  E.N = 1,4.
10
C
El enlace iónico se forma entre elementos metálicos
de los grupos IA y IIA y no metales de los grupos VIA
y VIIA. Por lo tanto, los compuestos W2Y y XZ2,
formados por elementos de los grupos IA y VIA en el
primer caso, y IIA y VIIA en el segundo, presentarán
enlaces iónicos. Mientras que el compuesto YZ2,
formado por elementos de los grupos VIA y VIIA
(ambos no metales), presentará enlace de tipo
covalente.
11
C
La molécula que presenta en su estructura enlaces de
tipo covalente polar y dativo es el ácido nítrico
(HNO3).
En donde se observa que en uno de los enlaces entre
nitrógeno y oxígeno, los dos electrones de enlace son
aportados por un único átomo, en este caso por el
nitrógeno. El resto de los enlaces son covalentes
polares, ya que ΔEN = 1,4 entre O y H y ΔEN = 0,4
entre N y O.
12
A
Los compuestos iónicos presentan un alto valor en
sus puntos de fusión y ebullición, se agrupan en
estructuras cristalinas y presentan una alta
solubilidad en disolventes polares como el agua.
13
A
Habilidad
de
pensamiento
científico:
Procesamiento e interpretación de datos y formulación
de explicaciones, apoyándose en los conceptos y
modelos teóricos.
Los compuestos 1, 2 y 3 son covalentes, ya que no
conducen la corriente eléctrica y no se disuelven en
agua. Observando sus puntos de fusión y ebullición
podemos ver que a 25 °C se encuentran en estado
gaseoso, líquido y sólido, respectivamente (opción I
correcta).
Los compuestos con alto punto de ebullición, son el 3,
4 y 5; 3 y 5 no se disuelven en agua, pero el
compuesto 4 sí lo hace (opción II incorrecta).
Para determinar qué compuestos se encuentran en
estado sólido a 25°C debemos buscar aquellos con
punto de fusión superior a esa temperatura. Esto se
cumple para los compuestos 3, 4 y 5 (opción III
incorrecta).
14
B
El compuesto BF3 tiene 3 pares de electrones
enlazantes (alternativa A incorrecta) y 9 pares no
enlazantes, como muestra la siguiente estructura de
Lewis:
En el compuesto Cl2 existen 6 pares de electrones
no enlazantes y un par enlazante para completar el
octeto.
La estructura de Lewis para la molécula es NO2-, es la
siguiente:
En ella se aprecia que la molécula no contiene
enlaces dativos (alternativa C incorrecta).
El compuesto HCl está formado por un elemento del
grupo IA y uno del VIIA, sin embargo, el hidrógeno es
el único elemento del grupo IA que no es metálico y
su valor de electronegatividad es más alto que el resto
de los elementos de este grupo. La diferencia de
electronegatividad entre H y Cl es 0,9, por lo tanto, se
trata de un compuesto covalente (alternativa D
incorrecta).
CCl4 cumple con la regla del octeto (alternativa E
incorrecta), como se observa en su estructura de
Lewis:
15
B
Si bien es cierto que la diferencia de
electronegatividades entre el H y el F es mayor a 1,7
(correspondiente a un enlace iónico), el hidrógeno
solo puede formar enlaces de tipo covalente polar
con otros átomos distintos a él, pues para completar el
dueto debe compartir electrones.
16
D
Los electrones de valencia son los que se encuentran
en el nivel de energía más externo de un átomo y
participan en los enlaces químicos de las moléculas.
17
B
Los electrones de valencia son los que se encuentran
en el nivel de energía más externo de un átomo.
En este caso el nivel más externo es el 2. Sumando
los electrones que se encuentran en ese nivel, se
obtiene:
1s2 2s2 2p2  4 electrones de valencia
1s2 2s2 2p4  6 electrones de valencia
1s2 2s2 2p6  8 electrones de valencia
18
C
El enlace covalente apolar es aquel donde los
electrones se comparten de forma equidistante, por lo
tanto el dibujo que mejor lo representara será aquel
donde las nubes electrónicas alrededor de los dos
núcleos enlazados sean simétricas entre sí.
19
A
El elemento con configuración [Ar] 4s1 al unirse con
otro átomo diferente, formará un enlace iónico,
cediendo su electrón de valencia para convertirse en
un catión de carga +1. Así, se estabiliza
electrónicamente,
quedando
su
configuración
electrónica como la del gas noble argón (Ar).
20
C
Para que las especies sean eléctricamente estables,
ambas especies deben ganar un electrón, así se
cumple la regla del octeto y del dueto,
respectivamente. Para esto, las especies comparten
un par de electrones, formando un enlace covalente
simple y como se trata de dos elementos distintos el
enlace será covalente polar.
21
E
En los enlaces iónicos uno de los elementos cede
electrones al otro (opción I correcta), de modo que tal
como indica el nombre, se forma un enlace entre
iones de carga opuesta. Este tipo de enlace se da
entre elementos de los grupos IA o IIA
con
elementos de los grupos VIA o VIIA (opción II
incorrecta). La diferencia entre los valores de
electronegatividad (∆EN) debe ser mayor a 1,7 para
que se trate de un enlace iónico.
22
A
La unión de tipo covalente apolar se da,
principalmente, en moléculas monoelementales
diatómicas tales como: H2, N2, F2, etc.
El MgF presenta enlace iónico, ya que Mg pertenece
al grupo IIA y F al VIIA. Lo mismo ocurre con NaCl,
cuyos elementos constituyentes pertenecen a los
grupos IA y VIIA.
H2O y el NH3, presentan enlace covalente polar, ya
que el H solo puede formar enlaces covalentes y
presenta menor electronegatividad que O y N.
23
B
El compuesto fluoruro de potasio (KF) es el único
que presenta enlaces de tipo iónico, ya que se trata
de elementos del grupo IA y VIIA (gran diferencia de
electronegatividad, a excepción del H). Los
compuestos ácido clorhídrico (HCl) y tetracloruro de
carbono (CCl4) presentan enlaces de tipo covalente.
24
B
Se establece un enlace químico entre dos átomos o
grupos de átomos cuando las fuerzas que actúan
entre ellos conducen a la formación de un agregado
con suficiente estabilidad (molécula). Dicha
estabilidad de un compuesto está asociada a un
estado de menor energía (alternativa E incorrecta).
La alternativa A es incorrecta porque la formación de
enlaces no tiene relación con la solubilidad. La
alternativa C también es incorrecta porque solo
algunos átomos pierden electrones al formar un
enlace (aniones que forman enlaces iónicos), pero
muchos ganan electrones y algunos comparten
electrones. La formación del enlace no depende de
los núcleos (alternativa D incorrecta).
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E
Los compuestos metálicos son dúctiles y
maleables debido a que no existen enlaces con una
dirección determinada. Son buenos conductores de la
electricidad debido a la deslocalización de los
electrones, que pertenecen a toda la red metálica. Los
electrones pueden moverse a lo largo de los orbitales
vacíos y conducir la corriente eléctrica al aplicar una
diferencia de potencial.