Ejercicio resuelto de Enlace químico · Química · Navarra · 2026

En un laboratorio de química se encuentran los siguientes productos puros: $\text{NaCl}$, $\text{C}_2\text{H}_2$, $\text{MgO}$, $\text{H}_2\text{O}$, $\text{NH}_3$ y $\text{C}_2\text{H}_4$.

a) Justifique si, de encontrarse en estado líquido, alguno de ellos conducirá o no la electricidad. [0,50 puntos]

b) Indique, para aquellos compuestos que no condujeran la electricidad en estado líquido, su estructura tridimensional y la hibridación de su átomo central. [1,0 punto]

c) Razone si alguno de estos compuestos formará enlaces de hidrógeno. [0,50 puntos]

Datos: Números atómicos: $\text{H} = 1$; $\text{C} = 6$; $\text{N} = 7$; $\text{O} = 8$; $\text{Na} = 11$; $\text{Mg} = 12$; $\text{Cl} = 17$.

$\textbf{a) Justifique si, de encontrarse en estado líquido, alguno de ellos conducirá o no la electricidad. [0,50 puntos]}$

Una sustancia solo conduce la corriente si tiene cargas libres capaces de moverse. En un líquido eso significa iones sueltos, así que la pregunta se reduce a decidir cuáles de estos compuestos son iónicos.

$\mathrm{NaCl}$ y $\mathrm{MgO}$ unen un metal con un no metal muy electronegativo, con una diferencia de electronegatividad grande: hay transferencia de electrones y forman redes iónicas. Al fundirlas, la red se deshace y los iones quedan libres, de modo que $\textbf{sí conducen}$ la electricidad.

Los otros cuatro, $\mathrm{C_2H_2}$, $\mathrm{H_2O}$, $\mathrm{NH_3}$ y $\mathrm{C_2H_4}$, están formados solo por no metales: son sustancias moleculares. Lo que hay en el líquido son moléculas neutras unidas por fuerzas intermoleculares, no iones, así que $\textbf{no conducen}$.

$\textbf{b) Indique, para aquellos compuestos que no condujeran la electricidad en estado líquido, su estructura tridimensional y la hibridación de su átomo central. [1,0 punto]}$

Se aplica la teoría de repulsión de pares de electrones de la capa de valencia: se cuentan las zonas de electrones alrededor del átomo central y se separan lo máximo posible.

$\mathrm{H_2O}$: el oxígeno tiene dos pares enlazantes y dos no enlazantes, cuatro zonas en total. Los pares se disponen en tetraedro, luego la hibridación es $sp^3$, pero la geometría molecular, que solo mira los átomos, es $\textbf{angular}$ (unos 104,5°).

$\mathrm{NH_3}$: el nitrógeno tiene tres pares enlazantes y uno libre, otra vez cuatro zonas. Hibridación $sp^3$ y geometría de $\textbf{pirámide trigonal}$ (unos 107°).

$\mathrm{C_2H_4}$: cada carbono se rodea de tres zonas (dos enlaces C–H y el doble enlace C=C). Hibridación $sp^2$ y geometría $\textbf{plana}$, con ángulos próximos a 120°.

$\mathrm{C_2H_2}$: cada carbono tiene solo dos zonas (un enlace C–H y el triple enlace). Hibridación $sp$ y geometría $\textbf{lineal}$, con ángulos de 180°:

$\mathrm{H-C{\equiv}C-H}$

$\textbf{c) Razone si alguno de estos compuestos formará enlaces de hidrógeno. [0,50 puntos]}$

Para que haya enlace de hidrógeno hacen falta dos cosas: un hidrógeno unido a flúor, oxígeno o nitrógeno, y un par de electrones no enlazante en un átomo de ese tipo que lo acepte.

$\mathrm{H_2O}$ y $\mathrm{NH_3}$ cumplen las dos condiciones, así que $\textbf{sí}$ forman enlaces de hidrógeno. Es la razón de sus puntos de ebullición anormalmente altos frente a los del resto de hidruros de sus grupos.

En el $\mathrm{C_2H_2}$ y el $\mathrm{C_2H_4}$ el hidrógeno está unido a carbono, que no es lo bastante electronegativo, y no hay pares libres que aceptar: no los forman. El $\mathrm{NaCl}$ y el $\mathrm{MgO}$ ni siquiera tienen hidrógeno.