Ejercicio resuelto de Química · 2025

a) El punto de ebullición normal del propan-2-ol es $83\ ^{\circ}\text{C}$, mientras que el de la acetona es $56\ ^{\circ}\text{C}$. Explique cuál es la causa principal que origina esa diferencia. [1 punto]

b) Indique, razonadamente, si los siguientes sólidos son iónicos, covalentes, covalentes moleculares o metálicos. [1,5 puntos]

b.1) Es insoluble en agua, funde alrededor de $1000\ ^{\circ}\text{C}$ y no conduce la electricidad ni en estado sólido ni fundido. [0,5 puntos]

b.2) Se disuelve en agua, pero no conduce la electricidad en disolución acuosa, ni en estado sólido ni fundido. [0,5 puntos]

b.3) Se disuelve en agua, funde por encima de $600\ ^{\circ}\text{C}$ y conduce la electricidad cuando está en disolución acuosa. [0,5 puntos]

$\textbf{a) El punto de ebullición normal del propan-2-ol es 83 °C, mientras que el de la acetona es 56 °C. Explique cuál es la causa principal que origina esa diferencia. [1 punto]}$

Las dos moléculas son muy parecidas en tamaño y masa molar —$\text{C}_3\text{H}_8\text{O}$, 60 g/mol el alcohol, y $\text{C}_3\text{H}_6\text{O}$, 58 g/mol la cetona—, de modo que las fuerzas de dispersión son comparables y no explican la diferencia. Las dos son además polares, por el oxígeno.

La causa principal es el $\textbf{enlace de hidrógeno}$. El propan-2-ol tiene un grupo hidroxilo, es decir, un hidrógeno unido directamente a un oxígeno muy electronegativo, y por eso sus moléculas se asocian entre sí formando enlaces de hidrógeno:

$\text{CH}_3\text{-CHOH-CH}_3\ \cdots\ \text{H-O}$

La acetona, en cambio, tiene el oxígeno en un grupo carbonilo y ningún hidrógeno unido a él: puede aceptar enlaces de hidrógeno del agua —por eso es miscible con ella—, pero no puede formarlos consigo misma. Entre moléculas de acetona solo actúan fuerzas dipolo-dipolo, bastante más débiles.

Como para hervir hay que separar las moléculas venciendo esas fuerzas, el alcohol necesita una temperatura más alta: 83 °C frente a 56 °C, 27 grados de diferencia.

$\textbf{b) Indique, razonadamente, si los siguientes sólidos son iónicos, covalentes, covalentes moleculares o metálicos. [1,5 puntos]}$

Conviene tener presente qué distingue a cada tipo: qué partículas ocupan los nudos de la red y qué fuerzas las mantienen unidas, porque de ahí salen la solubilidad, el punto de fusión y la conductividad.

$\textbf{b.1) Insoluble en agua, funde alrededor de 1000 °C y no conduce la electricidad ni en estado sólido ni fundido.}$

Es un $\textbf{sólido covalente}$ (red covalente). El punto de fusión altísimo indica que al fundir hay que romper enlaces covalentes de verdad, no simples fuerzas intermoleculares; y la ausencia total de conductividad, incluso fundido, descarta tanto el sólido iónico —que sí conduce fundido, porque libera iones— como el metálico, que conduce siempre. Ejemplos: el diamante, el cuarzo o el carburo de silicio.

$\textbf{b.2) Se disuelve en agua, pero no conduce la electricidad en disolución acuosa, ni en estado sólido ni fundido.}$

Es un $\textbf{sólido covalente molecular}$. Que se disuelva sin dar iones —la disolución no conduce— significa que lo que se dispersa en el agua son moléculas neutras, unidas en el sólido por fuerzas intermoleculares débiles. Es el caso de la glucosa, la sacarosa o la urea.

$\textbf{b.3) Se disuelve en agua, funde por encima de 600 °C y conduce la electricidad cuando está en disolución acuosa.}$

Es un $\textbf{sólido iónico}$. Las tres propiedades encajan: la red la forman iones unidos por fuerzas electrostáticas intensas (de ahí el punto de fusión elevado), muchos de esos compuestos son solubles en un disolvente tan polar como el agua, y al disolverse los iones quedan libres y transportan la corriente. Es el comportamiento del cloruro de sodio.