BIOQUÍMICA Y BIOLOGÍA MOLECULAR I CURSO 2003/04 ENLACE QUÍMICO

Transcripción

1 BIQUÍMIA Y BILGÍA MLEULAR I URS 2003/04 Problemas 1º de Medicina UIVERSIDAD DE AVARRA DEPARTAMET DE BIQUÍMIA ELAE QUÍMI 1. rdenar por su estabilidad relativa (menor energía de ionización) los siguientes iones y comprobar que cumplen la ley del octete: Li +, Mg ++, Be ++, a +, +, a ++ y K Representar las siguientes reacciones detallando la distribución electrónica y la naturaleza del enlace: (a) l + Li Lil; (b) l + Br Brl 3. Dibujar las estructuras de Lewis para las siguientes especies. (a) 2 =l; (b) 2 ; (c) Dibujar las estructuras de Lewis y escribir la geometría de: 3,, l 4, P 3 3 uáles son dipolos? 5. Representar la distribución electrónica e indicar la naturaleza del enlace en las siguientes sustancias: a 2 S; al 2 ; Li; Bl 3 ; 3 l; Representar los enlaces σ y π que tendrán las siguientes moléculas: propano, 3 8 ; hidroxilamina, 2 ; dióxido de carbono, 2 ; urea, ( 2 ) 2 ; ácido cianhídrico, ; ácido ciánico, ; e isociánico, ==. 7. Señalar los tipos de hibridación que presentan los átomos de, y de las sustancias del problema anterior. 8. ombrar los orbitales híbridos usados por el elemento cuyo símbolo está escrito primero en las especies: 2 6, 4 +, Si 6 2, BeI 2, B 4,BBr Representación espacial y nº de enlaces σ y π de las moléculas orgánicas siguientes: propanona, 3 6 ; ácido etanoico, ; propino, 3 4 y metanal, Indicar los orbitales híbridos usados por cada átomo de carbono en: Escribir formas de resonancia para: 2, 3, 2, 3, rdenar por los puntos de ebullición crecientes las siguientes sustancias: a) 2 2 ; etanodiol b) ; etoxietano c) 2 5 S 2 5 ; sulfuro de dietilo d) 2 5 ; etanol e) 3 7 ; propanol f) ; 2 metoxietanol 13. Explicar desde el punto de vista de la estructura por qué: a) El al tiene un punto de fusión mayor que el Il b) El Si 2 tiene mayor punto de fusión que el de 5

2 c) El g es mejor conductor que S d) El 2 tiene un punto de ebullición mayor que 2 S 14. Explicar en términos de fuerzas intermoleculares por qué: a) tiene mayor T ebullición que Br. b) Las moléculas simétricas suelen hervir a T más baja que las no simétricas de masa molar similar. c) Un cubito de hielo flota en un vaso de onsiderar los iones 1 formados al añadir un electrón a las moléculas diatómicas de los elementos de números atómicos de 3 hasta 9. Aplicar el enfoque del orbital molecular y describir: a) el número de electrones en cada uno de los orbitales moleculares 2σ y 2π b) el orden de enlace en cada uno de estos iones 16. uál de los siguientes grupos puede ser clasificado como de moléculas covalentes? a) al 4, 4 10, 3 b) al, 4, S 8 c) 2,, 2 d) 2, 4 l, 2 6 e) Agl, Sc 3, P uál de las siguientes moléculas es no polar? a) b) l 3 c) 2 d) l 4 e) Bl uál de las siguientes moléculas contiene enlaces polares pero tienen un momento dipolar cero? a) 2 b) 3 c) 2 d) 3 l e) Brl 19. Qué afirmación es la correcta para la figura siguiente? 1 a) El 1 presenta hibridación sp 3 b) La molécula contiene 19 enlaces σ c) El 2 presenta hibridación sp 2 d) La molécula contiene 5 enlaces π e) El 7 presenta hibridación sp 20. Qué afirmación es la correcta para la figura siguiente? 1 a) La molécula contiene en total 16 enlaces σ b) El 1 presenta hibridación sp c) La molécula contiene un total de 4 enlaces π d) El 3 presenta hibridación sp 3 e) La molécula contiene un sistema de enlaces π deslocalizados 2 de 5

3 21. El puede describirse en términos de desloclización electrónica, cuál es la hibridación del átomo de? a) sp b) sp 3 c) no está hibridado d) sp 3 d e) sp uál es la carga formal del B en B 4? a) 1 b) 1 c) 2 d) 0 e) uál es la carga formal del en 3? a) 2 b) 2 c) 1 d) 1 e) uál es la carga formal del P en Pl 5? a) 5 b) 2 c) 1 d) 0 e) uál es el diagrama de orbitales moleculares correcto para el? a) σ1s σ1s * σ2s σ2s * π2p, σ2p b) σ1s σ1s * σ2s σ2s * π2p, σ2p π2p * c) σ1s σ1s * σ2s σ2s * π2p σ2p π2p * d) σ1s σ1s * σ2s σ2s * π2p, σ2p π2p * e) σ1s σ1s * σ2s σ2s * π2p, π2p * 3 de 5

4 Soluciones: 1. K + > a + > Li + > a ++ > Mg ++ > Be ++ El + no tiene electrones. Todos tienen la última capa completa o con 8 electrones. 2. l + Li l Li + ; enlace iónico l + Br lbr; enlace covalente 3. l de 5 El 3, el 3 y el P 3 son dipolos. 5. a) Enlace iónico b) Enlace iónico c) Enlace iónico d) Enlace iónico e) Enlace covalente f) 3 y + 4 se unen mediante enlace iónico, dentro de cada molécula, enlace covalente 6 y 7. EJERII 6 EJERII 7 Enlaces σ Enlaces π Propano 10 sp 3 idroxilamina 4 sp 3 sp 3 Dióxido de carbono 2 2 sp sp 2 Urea 7 1 sp 2 sp 3 sp 2 Ácido cianhídrico 2 2 sp sp Ácido ciánico 3 2 sp sp sp 3 Ácido isociánico 3 2 sp sp 2 sp 2 8. a) sp 3 ; b) sp 3 ; c) sp 3 d 2 ; d) Enlace iónico; e) sp 3 ; f) Enlace iónico 9. Enlaces σ Enlaces π Propanona 9 1 Ácido etanóico 7 1 Propino 6 2 Metanal 3 1 l P

5 10. De izquierda a derecha: sp 3, sp 2, sp 2, sp 2, sp 3. El oxígeno en sp Etanodiol > metoxietanol > propanol > etanol > sulfuro de dietilo > etoxietano 13. a) al posee una mayor diferencia de electronegatividad entre sus átomos. b) Si 2 es más grande, establece mayores fuerzas de Van der Waals c) El g posee menos electrones en su última capa, los deslocaliza con mayor facilidad d) El 2 forma puentes de hidrógeno mientras que el 2 S no. 14. a) El forma puentes de hidrógeno (pequeño tamaño y alta electronegatividad). b) Las moléculas no simétricas son capaces de establecer fuerzas de Van der Waals. c) La densidad del agua en estado sólido es menor que en estado líquido, al estar sus moléculas más ordenadas. 15. Z 7 Li 2 Be 2 B Z σ2p * σ2p * π2p *, π2p * π2p *, π2p *,, σ2p π2p, π2p,, π2p, π2p,,, σ2p σ2s * σ2s * σ2s σ2s σ1s * σ1s * σ1s σ1s rden Enlace 0,5 0,5 1,5 2,5 2,5 rden Enlace 1,5 0,5 16. c 17. e 18. c 19. c 20. d 21. e 22. b 23. c 24. d 25. inguna de las propuestas. Solución: σ1s σ1s * σ2s σ2s * σ2p π2p, 5 de 5