ENLACE QUÍMICO 2º BACH EJERCICIOS DE ENLACE QUÍMICO DEL LIBRO 28. H-CHO H C = O : CH 3 OH H C O H H H H C O C H H H CH 3 OCH 3

Transcripción

1 EJERCICIOS DE ENLACE QUÍMICO DEL LIBRO 28. -CO C = O : C 3 O C O C 3 OC 3 C O C a) La longitud de enlace CO es menor en el formaldehido, ya que tiene un doble enlace. b) El metanol puede formar enlaces por puente de hidrógeno ya que tiene enlace O-, en el resto no hay este tipo de enlaces, por lo tanto no tienen enlaces de hidrógeno. 29. C C, está visto es la teoría. La propanona C 3 COC 3 O C a C b C c El C a y el C c forman cuatro enlaces covalentes sencillos ( sigma) por lo tanto presentan hibridación sp 3, mientras que el C b tiene un doble enlace por lo que utiliza una hibridación sp 2, Los enlaces serán: 3, cada uno entre el orbital híbrido sp 3 del C a y el orbital s de los 3 hidrógenos 3, cada uno entre el orbital híbrido sp 3 del C c y el orbital s de los 3 hidrógenos 1 entre el orbital híbrido sp 3 del C a y el orbital híbrido sp 2 del C b 1 entre el orbital híbrido sp 3 del C c y el orbital híbrido sp 2 del C b 1 entre el orbital híbrido sp 2 del C b y el orbital p del oxígeno 1 entre el orbital p del C b y el orbital p del O S O 104,5 0 La teoría de la hibridación es necesaria en los elementos del segundo periodo para que se equilibren las repulsiones, en los elementos del tercer periodo o posteriores, el tamaño del átomo central, permite que la geometría de los orbitales puros sea compatible con las repulsiones entre pares de electrones. IES ANTONIO CALVÍN 1

2 Por lo tanto en el caso del 2 S (S del 3 er periodo) el ángulo se aproxima más al de los tres orbitales p mutuamente perpendiculares, mientras que en el caso del 2 O ( O del 2º periodo), se forma hibridación, por lo que el ángulo aumenta para equilibrar repulsiones ( ver teoría de la molécula de agua) 32. Esta explicado en la teoría O, F, 2, C 4 y N 3 a) O : F : C N 2 O, es una molécula angular, ya que hay pares de electrones sin compartir y con enlaces polares, dada la diferente electronegatividad entre los átomos, por tanto será una molécula polar F, enlace polar, por tanto, molécula polar 2, la molécula está formada por átomos idénticos por tanto el enlace es apolar y la molécula también C 4 los cuatro enlaces C- son ligeramente polares, pero al ser una molécula con forma de tetraedro regular, el momento dipolar se anula y como resultado es una molécula apolar N 3 La geometría de la molécula es una pirámide trigonal, con el N en un vértice, el momento dipolar tiene el sentido de N, por lo que no se anulan los momentos dipolares, la molécula será polar. b) Cuál presenta el enlace con mayor contribución iónica? Es el que más diferencia de electronegatividad tenga, es decir el enlace más polar, en este caso es el F. c)el de mayor contribución covalente es el 2, ya que los átomos enlazados son los mismos y por tanto tienen la misma electronegatividad, dando lugar a un enlace covalente apolar. d) Enlaces de hidrógeno tienen en el caso del agua debido al enlace O, en el F debido al -F y en el N 3, debido al N La molécula de CO 2 es una molécula apolar. En estado sólido, el enlace entre estas moléculas ha de ser de tipo dipolo instantáneo, es decir un enlace muy débil que se rompe solo con un ligero aumento de temperatura, y las moléculas de CO 2 pasan a ser gaseosas, dando lugar a ese humo blanco. 36. En el tema de solubilidad, siempre semejante disuelve a semejante, es decir, un compuesto polar se disuelve en un disolvente polar y un apolar en un apolar. El I 2, es una molécula apolar, por lo que no se disuelve en 2 O que es un disolvente polar. En el caso del etanol, también es un compuesto polar, por lo que tampoco se disolverá. Cuando se mezcla una sustancia polar con una sustancia apolar, se puede establecer una interacción del tipo dipolo-dipolo inducido. Para que esto ocurra es necesario que la molécula puedan agrupar en una parte de la molécula Que en el agua no se disuelva nada y en el etanol un poco, es debido a que, aunque en los dos casos se forman enlaces de hidrógeno, en el caso del agua por cada molécula de agua hay dos IES ANTONIO CALVÍN 2

3 enlaces de hidrógeno, mientras que en el etanol, por cada molécula hay un enlace de hidrógeno S (l) Enlace covalente polar, molécula polar. En estado líquido, tiene enlace dipolodipolo. 2 O 2 Enlace O- covalente polar. Puentes de hidrógeno. N 2 Enlace covalente apolar. Fuerzas de dispersión. 2 O, enlace covalente polar. Puente de hidrógeno. Ar disuelto en agua, el 2 O, enlace covalente polar dipolo permanente- dipolo inducido KCl en 2 O, ion dipolo. 38. a) KCl, hay que romper la red cristalina, por lo tanto romper el enlace iónico. b) Disolver yodo en benceno, las moléculas de I 2 y C 6 6 son moléculas apolares. Para disolver el yodo en benceno deben romperse las fuerzas de Van der Waals que existen entre las moléculas de yodo y de benceno. c) Cuando el agua hierve pasa a estado gaseoso, por lo que se rompen los enlaces por puente de hidrógeno que mantienen unidas las moléculas en estado líquido. d) Sublimar sodio, el sodio tiene enlace metálico, por lo que es este el que hay que romper. 39. C 3 O, C 2 5 O y 2 O, las tres moléculas presentan enlaces por puente de hidrógeno, ya que tienen enlace O-. Cada molécula de agua puede formar dos enlaces de hidrógeno, ya que tiene dos grupos O, mientras que una molécula de etanol o metanol solo pueden formar uno, por esta razón el agua tiene mayor punto de ebullición. Entre los dos alcoholes, el de mayor masa molecular es el que tiene mayor punto de ebullición. 40. Propano C 3 C 2 C C 1-propanol C 3 C 2 C 2 -O 97,6 0 C 1,2,3-propanotriol C 2 O CO C 2 -O C propanal C 3 C 2 CO 48 0 C Acetato de metilo C 3 -COO-C 3 56,9 0 C El mayor punto de ebullición lo tiene el 1,2,3-propanotriol ya que cada molécula puede formar tres enlaces de hidrógeno y le sigue el 1-propanol, que solo puede formar uno. Después el acetato de metilo y el propanal ya que son moléculas polares entre las que se establecen fuerzas de Van der Waals (dipolo-dipolo) es mayor en el caso del del acetato de metilo por ser más polar y tener mayor masa molecular. Por último, el de menor punto de ebullición es el propano que es una molécula apolar y por tanto de fuerzas intermoleculares más débiles. 41. Teoría 43. a) Es falso, en el cristal iónico, los cationes y los aniones se colocan de forma que las repulsiones sean mínimas y las atracciones máximas. Al golpear un cristal se produce un IES ANTONIO CALVÍN 3

4 desplazamiento de un plano sobre otro, lo que hace que se queden enfrentados iones del mismo signo, que se repelen, por lo que el cristal se rompe. b) Falso, en los sólidos moleculares, las moléculas están unidas mediante fuerzas intermoleculares. Cuando se funde este sólido, se rompen estas fuerzas, mucho más débiles que los enlaces covalentes que mantienen unidos a los átomos. Por este motivo, los sólidos moleculares tienen bajo punto de fusión. c) Cierto. En un compuesto iónico fundido los iones se pueden mover con facilidad, ya que no están unidos entre sí, por eso son buenos conductores, aunque de segunda clase ya que el movimiento es de iones y no de electrones. 44. Al pelar una manzana rompemos enlaces intermoleculares mientras que cortar un trozo de hierro implica romper el enlace metálico, muy fuerte. 45. Plata (Ag). Elemento metálico, forma cristales sólidos constituidos por cationes, los electrones de valencia liberados, todos, van a la red formando una especie de mar de electrones que estabiliza el cristal, debido a esta movilidad de electrones es muy buen conductor, la temperatura de fusión es elevada ya que el enlace metálico es un enlace fuerte y por último es insoluble en agua. Amoníaco, N 3, compuesto covalente polar que se disuelve en agua también polar. Forma enlaces por puente de hidrógeno igual que el agua, lo que facilita la disolución. Tiene una baja temperatura de fusión debido a que para el cambio de estado se rompen enlaces intermoleculares (enlace de hidrógeno). No conduce la corriente eléctrica ya que no hay electrones sueltos. Metano, C 4, compuesto covalente apolar por simetría, con enlaces ligeramente polares, por lo que no se puede disolver en agua ( semejante disuelve a semejante ), tiene una temperatura de fusión muy faja, pues entre moléculas apolares las fuerzas intermoleculares son muy débiles. No conduce la corriente eléctrica ya que todos los electrones están ligados a átomos concretos o forman parte del enlace. Cloruro de potasio, KCl, Compuesto iónico, soluble en agua ya que la energía de solvatación compensa la energía de la red. Es sólido a temperatura ambiente con un elevado punto de fusión ya que para que se produzca el cambio de estado se ha de romper el cristal, es decir hay que romper el enlace iónico. En estado sólido no conduce la corriente eléctrica, mientras que fundido o disuelto sí, ya que hay movimiento de cargas debido a los cationes y aniones de la red desmoronada 46. a) Compuesto iónico b) Compuesto covalente con enlaces de hidrógeno, como por ejemplo un alcohol. c) Compuesto iónico d) Enlace metálico e) Compuesto iónico f) Solido covalente (diamante) g) Sustancia covalente apolar h) Sustancia covalente apolar i) Compuesto covalente que forma enlaces de hidrógeno j) Sólido covalente (diamante) k) Enlace metálico 47. Cu: d) y k) IES ANTONIO CALVÍN 4

5 SiO 2 f) y j) CaO a), c), e) y j) I 2 g) y h) C 3 O b) e i) 48. a) El punto de fusión superior a 25 0 C significa que se encuentra en este estado a esa temperatura. Esto descarta el CO 2 (molécula apolar) y el 2 S, molécula polar pero que no forma puentes de hidrógeno por lo tanto tiene fuerzas intermoleculares muy débiles. El hecho de que sea soluble en agua deshecha el diamante (sólido covalente) y la barra de cobre (sólido metálico). La única sustancia que cumple las dos condiciones es el KCl, cristal iónico, sólido a esta temperatura y soluble en agua. b)el agua, ya que presenta enlaces por puente de hidrógeno. 49. El menor punto de fusión (-22 0 C) corresponde al CCl 4, sustancia covalente de molécula apolar. El siguiente (661 0 C), corresponde al NaBr, compuesto iónico con energía de red moderada ( tanto el catión como el anión tienen carga 1) El punto de fusión mas elevado es el del silicio ( C), ya que forma un sólido atómico covalente con todos los átomos unidos por enlace covalente. 50. Conductor eléctrico Tipo de Punto fusión ( 0 C) Sólido Liquido compuesto Ag 2 S 825 No Sí Iónico S 8 (rómbico) 113 No No Molecular BaCl No Sí Iónico Ag 961 Sí Sí Metálico GeO No No Covalente Mg 650 Sí Sí Metálico P 4 (blanco) 44 No No Molecular IES ANTONIO CALVÍN 5

6 IES ANTONIO CALVÍN 6