Ejercicio resuelto de Enlace químico · Química · Aragón · 2026

Dadas las siguientes sustancias: Na, NH$_{3}$, Ne, MgBr$_{2}$, conteste razonadamente:

a) Asigne las siguientes temperaturas de fusión a cada una de las sustancias: $-78$ °C, 98 °C, 711 °C, $-249$ °C. [0,6 puntos]

b) ¿Qué sustancia o sustancias de las indicadas conducen la electricidad a temperatura ambiente? [0,4 puntos]

c) Represente y justifique las estructuras de Lewis del NH$_{3}$ y del MgBr$_{2}$, indicando, en su caso, los pares de electrones no compartidos. [0,5 puntos]

d) Deduzca la hibridación del átomo central de la molécula de MgBr$_{2}$. Razone la respuesta. [0,5 puntos]

$\textbf{a) Asigne las siguientes temperaturas de fusión a cada una de las sustancias: −78 °C, 98 °C, 711 °C, −249 °C. [0,6 puntos]}$

La temperatura de fusión mide lo que cuesta romper la estructura del sólido, así que basta ordenar las cuatro sustancias por la intensidad de las fuerzas que las mantienen unidas.

El $\mathrm{MgBr_2}$ es un $\textbf{sólido iónico}$: cationes y aniones forman una red cristalina unida por atracciones electrostáticas, las más intensas de las cuatro.

El sodio es un $\textbf{sólido metálico}$, con una red de cationes envuelta en una nube de electrones deslocalizados. El enlace metálico es fuerte, pero menos que el iónico en este caso.

El $\mathrm{NH_3}$ es una $\textbf{sustancia covalente molecular}$ y en el sólido lo único que hay que vencer son las fuerzas entre moléculas, que aquí son enlaces de hidrógeno.

El neón es un $\textbf{gas noble}$ de átomos aislados, atraídos únicamente por fuerzas de dispersión de London, las más débiles de todas.

La asignación queda entonces así:

Sustancia	Tipo de sólido	$T_f$ $\mathrm{Ne}$	atómico, fuerzas de London	−249 °C $\mathrm{NH_3}$	molecular, enlaces de hidrógeno	−78 °C $\mathrm{Na}$	metálico	98 °C $\mathrm{MgBr_2}$	iónico	711 °C

$\textbf{b) ¿Qué sustancia o sustancias de las indicadas conducen la electricidad a temperatura ambiente? [0,4 puntos]}$

Solo el $\textbf{sodio}$.

Para conducir hacen falta cargas libres, y en el sodio los electrones de valencia están deslocalizados por toda la red metálica, de modo que se desplazan con facilidad sea cual sea la temperatura.

El $\mathrm{MgBr_2}$ sí tiene cargas, pero sus iones ocupan posiciones fijas en el cristal; solo conduciría fundido, y eso exige superar los 711 °C, o bien disuelto en agua, cuando los iones quedan libres. El amoníaco y el neón no tienen cargas móviles de ninguna clase.

$\textbf{c) Represente y justifique las estructuras de Lewis del NH₃ y del MgBr₂, indicando, en su caso, los pares de electrones no compartidos. [0,5 puntos]}$

Se cuentan primero los electrones de valencia de cada átomo a partir de su configuración electrónica.

$\mathrm{N}: \ [\mathrm{He}]\,2s^2\,2p^3 \rightarrow 5\ e^- \text{ de valencia} \qquad \mathrm{H}: \ 1s^1 \rightarrow 1\ e^-$

El nitrógeno comparte tres de sus cinco electrones, uno con cada hidrógeno, y le sobra un par sin compartir:



$\mathrm{Mg}: \ [\mathrm{Ne}]\,3s^2 \rightarrow 2\ e^- \text{ de valencia} \qquad \mathrm{Br}: \ [\mathrm{Ar}]\,3d^{10}\,4s^2\,4p^5 \rightarrow 7\ e^-$

El magnesio comparte sus dos electrones, uno con cada bromo, y no le queda ningún par no enlazante. A cada bromo, en cambio, le quedan tres pares sin compartir:



$\textbf{d) Deduzca la hibridación del átomo central de la molécula de MgBr₂. Razone la respuesta. [0,5 puntos]}$

El magnesio en su estado fundamental tiene los dos electrones de valencia apareados en el mismo orbital:

$\mathrm{Mg}: \ [\mathrm{Ne}]\,3s^2$

Con esa distribución no habría ningún electrón desapareado y el magnesio no podría formar los dos enlaces. Lo que ocurre es que uno de los electrones $3s$ promociona a un orbital $3p$ vacío, quedando dos electrones desapareados.

Esos dos orbitales, el $3s$ y el $3p$, no son equivalentes, pero los dos enlaces Mg–Br sí lo son. Se combinan por tanto en dos orbitales híbridos idénticos y semiocupados:

$\text{hibridación } sp$

Dos orbitales $sp$ se orientan formando 180° entre sí, lo que concuerda con la geometría lineal Br–Mg–Br de la estructura del apartado anterior.