Ejercicio resuelto de Geometría molecular · Química · 2026

Para las siguientes moléculas covalentes: tricloruro de aluminio y tetracloruro de silicio,

a) Escriba la estructura de Lewis, justifique la geometría y la polaridad del tricloruro de aluminio. (0,75 puntos)

b) Escriba la estructura de Lewis, justifique la geometría y la polaridad del tetracloruro de silicio. (0,75 puntos)

c) Formule o nombre, según corresponda, los siguientes compuestos: (0,5 puntos)

c.1) ${\text{Ag}}_2{\text{CrO}}_4$

c.2) $\text{Ca}(\text{OH}{)}_2$

c.3) Hidrogeno(trioxidosulfato) [Ácido sulfuroso]

c.4) Sulfuro de plomo(IV) [Disulfuro de plomo]

c.5) Nitrato de sodio [Trioxidonitrato de sodio]

Datos: $\text{Cl}(Z=17)$; $\text{Al}(Z=13)$; $\text{Si}(Z=14)$.

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{Escriba}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{estructura}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{Lewis,}}\mathbf{\text{justifique}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{geometr}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{polaridad}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{tricloruro}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{aluminio.}}\mathbf{\text{(0,75}}\mathbf{\text{puntos)}}$

De los números atómicos se obtienen los electrones de valencia: el aluminio ($Z=13$) tiene la configuración $[\mathrm{N}\mathrm{e}]3s^{2}3p^1$, es decir, 3 electrones de valencia, y el cloro ($Z=17$), $[\mathrm{N}\mathrm{e}]3s^{2}3p^5$, 7 electrones.

En el $\mathrm{A}\mathrm{l}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_3$ se dispone de $3+3\cdot 7=24$ electrones de valencia. El aluminio forma tres enlaces simples, uno con cada cloro, y cada cloro conserva tres pares no enlazantes. El aluminio se queda con solo seis electrones a su alrededor: es una de las excepciones clásicas a la regla del octeto, y por eso el $\mathrm{A}\mathrm{l}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_3$ es un ácido de Lewis.

$\mathrm{C}\mathrm{l}-\mathrm{A}\mathrm{l}(-\mathrm{C}\mathrm{l})-\mathrm{C}\mathrm{l}$

Según el modelo de repulsión de los pares de la capa de valencia hay tres zonas de densidad electrónica alrededor del aluminio y ningún par libre, de modo que se reparten el plano a ${120}^{\circ }$: la geometría es $\mathbf{\text{triangular}}\mathbf{\text{plana}}$.

Cada enlace $\mathrm{A}\mathrm{l}-\mathrm{C}\mathrm{l}$ es polar, porque el cloro es bastante más electronegativo. Sin embargo, los tres momentos dipolares tienen el mismo módulo y están dispuestos simétricamente a ${120}^{\circ }$, así que su suma vectorial es nula: la molécula es $\mathbf{\text{apolar}}$.

$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{Escriba}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{estructura}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{Lewis,}}\mathbf{\text{justifique}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{geometr}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{polaridad}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{tetracloruro}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{silicio.}}\mathbf{\text{(0,75}}\mathbf{\text{puntos)}}$

El silicio ($Z=14$) tiene la configuración $[\mathrm{N}\mathrm{e}]3s^{2}3p^2$ y, por tanto, 4 electrones de valencia. En el $\mathrm{S}\mathrm{i}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_4$ se dispone de $4+4\cdot 7=32$ electrones.

El silicio forma cuatro enlaces simples y con ellos completa su octeto; cada cloro mantiene sus tres pares no enlazantes. Ahora sí se cumple la regla del octeto en el átomo central.

Hay cuatro zonas de densidad electrónica alrededor del silicio y ningún par libre, que se separan lo máximo posible en el espacio: la geometría es $\mathbf{\text{tetra}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{drica}}$, con ángulos de ${\mathrm{109,5}}^{\circ }$.

Los cuatro enlaces $\mathrm{S}\mathrm{i}-\mathrm{C}\mathrm{l}$ son polares, pero la disposición tetraédrica es totalmente simétrica y los cuatro momentos dipolares se cancelan entre sí. La molécula resulta $\mathbf{\text{apolar}}$, igual que la anterior y por la misma razón: enlaces polares repartidos con simetría.

$\mathbf{\text{c)}}\mathbf{\text{Formule}}\mathbf{\text{o}}\mathbf{\text{nombre,}}\mathbf{\text{seg}}\acute{\mathbf{\text{u}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{corresponda,}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{siguientes}}\mathbf{\text{compuestos:}}\mathbf{\text{(0,5}}\mathbf{\text{puntos)}}$

c.1) $\mathrm{A}{\mathrm{g}}_2\mathrm{C}\mathrm{r}{\mathrm{O}}_4$: cromato de plata (tetraoxidocromato de plata).

c.2) $\mathrm{C}\mathrm{a}(\mathrm{O}\mathrm{H}{)}_2$: hidróxido de calcio.

c.3) Hidrogeno(trioxidosulfato) [ácido sulfuroso]: ${\mathrm{H}}_2\mathrm{S}{\mathrm{O}}_3$

c.4) Sulfuro de plomo(IV) [disulfuro de plomo]: $\mathrm{P}\mathrm{b}{\mathrm{S}}_2$

c.5) Nitrato de sodio [trioxidonitrato de sodio]: $\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{N}{\mathrm{O}}_3$