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

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

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

En el $\mathrm{AlCl_3}$ 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 $\mathrm{AlCl_3}$ es un ácido de Lewis.

$\mathrm{Cl-Al(-Cl)-Cl}$

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 $\textbf{triangular plana}$.

Cada enlace $\mathrm{Al-Cl}$ 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 $\textbf{apolar}$.

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

El silicio ($Z=14$) tiene la configuración $[\mathrm{Ne}]3s^2\,3p^2$ y, por tanto, 4 electrones de valencia. En el $\mathrm{SiCl_4}$ 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 $\textbf{tetraédrica}$, con ángulos de $109{,}5^{\circ}$.

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

$\textbf{c) Formule o nombre, según corresponda, los siguientes compuestos: (0,5 puntos)}$

c.1) $\mathrm{Ag_2CrO_4}$: cromato de plata (tetraoxidocromato de plata).

c.2) $\mathrm{Ca(OH)_2}$: hidróxido de calcio.

c.3) Hidrogeno(trioxidosulfato) [ácido sulfuroso]: $\mathrm{H_2SO_3}$

c.4) Sulfuro de plomo(IV) [disulfuro de plomo]: $\mathrm{PbS_2}$

c.5) Nitrato de sodio [trioxidonitrato de sodio]: $\mathrm{NaNO_3}$