Conceptos Clave del Enlace Químico: Ejercicios y Soluciones
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Enlace químico.
Cuestiones generales
1.- Explica, poniendo algún ejemplo, en qué consiste el modelo del orbital molecular.
2.- Hibridación. Tipos. Ejemplos.
3.- Tomando como referencia los compuestos: NH3, CH3Cl y BeF2:
a) ¿Qué hibridación presenta el átomo central?
b) Señala si alguna de las moléculas será polar (razona las respuestas).
Ciclo de Born-Haber
4.- Indica el ciclo de Born y Haber para el cálculo de la energía reticular de la fluorita (fluoruro de calcio).
5.-
a) Diseña un ciclo de Born-Haber para el cloruro de magnesio.
b) Define al menos cuatro de los siguientes conceptos: energía de ionización, energía de disociación, afinidad electrónica, energía reticular, calor de formación y calor de sublimación.
6.- Sabiendo que el potasio es sólido y el Br2 es líquido en condiciones estándar, calcula la energía reticular del bromuro de potasio.
Datos:
- DHf (KBr) = -391,8 kJ/mol
- DHsublim. (K)= 81,26 kJ/mol
- DHvaporización (Br2) = 30,7 kJ/mol
- DHdis. (Br2) = 193,5 kJ/mol
- Eioniz. (K) = 418,4 kJ/mol
- EA (Br) = -321,9 kJ/mol
7.- Calcula la energía reticular del fluoruro de litio conociendo los siguientes datos: calor de formación del fluoruro de litio = -594,1 kJ/mol; calor de sublimación del litio = 155,2 kJ/mol; calor de disociación del flúor = 150,6 kJ/mol; energía de ionización del litio = 520 kJ/mol; afinidad electrónica del flúor = -333 kJ/mol. Escribe todas las reacciones del ciclo de Born y Haber.
Enlace covalente y geometría.
8.- Contesta razonadamente:
a) Los enlaces flúor-boro y nitrógeno-hidrógeno, ¿son polares o no polares?
b) Las moléculas BF3 y NH3, ¿son polares o no polares? (Selectividad Cantabria, Junio 1997).
9.- Explica la geometría de la butinona (CH3-CO-C≡CH) basándote en el modelo de repulsión de pares de electrones o en la teoría de la hibridación.
10.- Indica las razones que justifican la estabilidad del enlace covalente A-H (A = elemento de un grupo principal) en una molécula AHn y la formación de enlaces múltiples en moléculas A2.
11.- Indica, basándote en el modelo de repulsión de pares de electrones o en la teoría de la hibridación, la geometría del butadieno (CH2=CH-CH=CH2).
12.- Indica, basándote en el modelo de repulsión de pares de electrones o en la teoría de la hibridación, la geometría del 2-metil-propeno-nitrilo (CH2=C(CH3)-C≡N).
13.- Para las moléculas CH4, C2H4 y C2H2, justifica:
a) Su geometría.
b) Los enlaces sigma y pi que se presentan en estas moléculas, indicando qué átomos y qué orbitales de cada uno de ellos son los que intervienen.
14.- Justifica la geometría de las moléculas covalentes: BeF2, BCl3, CCl4, H2O, NH3, a partir del modelo de repulsión de pares electrónicos.
15.- Dibuja, indicando ángulos, y justifica la geometría de las moléculas covalentes: eteno, propino, propanona, H2S, BH3, a partir del modelo de repulsión de pares electrónicos.
Tipos de enlace y propiedades de las sustancias.
16.- Los puntos de ebullición del CH3-CH3, CH3-O-CH3 y CH3-CH2-OH son, respectivamente, -88 ºC, -25 ºC y 78 ºC. Explica razonadamente estas diferencias.
17.- Indica qué tipo de enlace o fuerza intermolecular presentarán las sustancias que tienen las siguientes propiedades:
a) No conducen la corriente eléctrica en estado sólido, pero sí la conducen fundidos o disueltos en agua.
b) No son solubles en agua, tienen gran dureza y alto punto de fusión.
18.- Dados los elementos A, B y C de números atómicos 19, 17 y 12, respectivamente, indica, razonando las respuestas:
a) La estructura electrónica de sus respectivos estados fundamentales y el grupo de la tabla periódica al que pertenece cada uno de ellos.
b) El tipo de enlace formado cuando se unen A y B, y cuando se unen entre sí átomos de C.
19.- El elemento de número atómico 20 se combina con facilidad con el elemento de número atómico 17.
a) Indica el nombre, la configuración electrónica de los dos elementos en su estado fundamental y el grupo de la tabla periódica al que pertenece cada uno de ellos.
b) Explica el tipo de enlace y las propiedades del compuesto que forman.
20.- Considerando las sustancias Br2, SiO2, Fe, HF y NaBr, justifica en función de sus enlaces:
a) Si son o no solubles.
b) Si conducen la corriente eléctrica a temperatura ambiente.
21.- Dados los siguientes elementos: flúor, helio, sodio, calcio y oxígeno:
a) Justifica, en función de los posibles enlaces entre átomos, cuáles forman moléculas homonucleares y cuáles no, así como su estado de agregación en condiciones normales de presión y temperatura.
b) Formula cuatro de los compuestos que puedan formar entre sí, indicando la naturaleza del enlace formado.
22.- Explica los siguientes hechos:
a) El agua es líquida a temperatura ambiente mientras que el sulfuro de hidrógeno es gas.
b) El bromuro sódico se disuelve en agua fácilmente, mientras que el bromo es prácticamente insoluble.
23.- Dados tres elementos del sistema periódico A, B y C de números atómicos 8, 16 y 19, respectivamente:
a) Escribe su configuración electrónica.
b) Indica el elemento cuyo primer potencial de ionización sea mayor.
c) Indica el tipo de enlace y dos propiedades características de los compuestos formados por los elementos A y B. Razónalo.