Ejercicio resuelto de Geometría molecular · Química · 2026

Sean las moléculas $\text{CF}_4$, $\text{CH}_3\text{Br}$, $\text{H}_2\text{O}$, $\text{PH}_3$.

a) Escriba las estructuras de Lewis de las moléculas. [0,5 puntos]

b) Indique qué tipo de hibridación presenta el átomo central de las moléculas $\text{CH}_3\text{Br}$ y $\text{PH}_3$. [0,5 puntos]

c) Deduzca la geometría según la TRPECV de las moléculas $\text{CF}_4$ y $\text{CH}_3\text{Br}$. [0,5 puntos]

d) Razone si las moléculas son polares o apolares. [0,5 puntos]

e) Indique cuál o cuáles pueden formar enlaces de hidrógeno con el agua. Razone la respuesta. [0,5 puntos]

Datos: número atómico (Z): H = 1; C = 6; O = 8; F = 9; P = 15; Br = 35.

$\textbf{a) Escriba las estructuras de Lewis de las moléculas. [0,5 puntos]}$

Con las configuraciones de valencia —C: 4 electrones; H: 1; O: 6; F: 7; P: 5; Br: 7— se reparten los electrones hasta completar el octeto de todos los átomos, salvo el hidrógeno, que se queda con dos.


























En el $\text{CF}_4$ y en el $\text{CH}_3\text{Br}$ el carbono forma cuatro enlaces simples y no le queda ningún par libre; en el agua el oxígeno tiene dos pares no enlazantes y en la fosfina el fósforo, uno.

$\textbf{b) Indique qué tipo de hibridación presenta el átomo central de las moléculas CH₃Br y PH₃. [0,5 puntos]}$

La hibridación se deduce del número de pares de electrones que rodean al átomo central, enlazantes y no enlazantes.

El carbono del $\text{CH}_3\text{Br}$ tiene cuatro pares enlazantes y ningún par libre: cuatro orbitales híbridos, hibridación $sp^3$.

El fósforo del $\text{PH}_3$ tiene tres pares enlazantes y uno libre, cuatro en total: también hibridación $sp^3$.

$\textbf{c) Deduzca la geometría según la TRPECV de las moléculas CF₄ y CH₃Br. [0,5 puntos]}$

La teoría de repulsión de los pares de electrones de la capa de valencia coloca los pares lo más separados posible.

En el $\text{CF}_4$ hay cuatro pares enlazantes y ninguno libre, que se disponen hacia los vértices de un tetraedro con ángulos de 109,5°: geometría tetraédrica.

El $\text{CH}_3\text{Br}$ tiene también cuatro pares enlazantes, así que su geometría es igualmente tetraédrica, aunque algo distorsionada porque el bromo es mucho mayor que el hidrógeno.

$\textbf{d) Razone si las moléculas son polares o apolares. [0,5 puntos]}$

Una molécula es polar si la suma vectorial de los momentos dipolares de sus enlaces no se anula, lo que depende a la vez de la polaridad de los enlaces y de la geometría.

$\text{Molécula}$	$\text{Geometría}$	$\text{Carácter}$ $\text{CF}_4$	Tetraédrica	Apolar: los cuatro dipolos C-F son iguales y se anulan $\text{CH}_3\text{Br}$	Tetraédrica	Polar: el enlace C-Br rompe la simetría $\text{H}_2\text{O}$	Angular	Polar: los dipolos O-H no se anulan $\text{PH}_3$	Piramidal	Polar: el par libre del P impide la anulación

$\textbf{e) Indique cuál o cuáles pueden formar enlaces de hidrógeno con el agua. Razone la respuesta. [0,5 puntos]}$

Para formar un enlace de hidrógeno hace falta un hidrógeno unido a un átomo pequeño y muy electronegativo —flúor, oxígeno o nitrógeno— y un par libre en el otro átomo.

El agua cumple las dos condiciones y forma enlaces de hidrógeno consigo misma y con otras moléculas de agua.

El $\text{CF}_4$ no tiene hidrógenos y el $\text{CH}_3\text{Br}$ los tiene unidos a carbono, que apenas es electronegativo. En el $\text{PH}_3$ el fósforo, aunque tiene un par libre, es demasiado grande y poco electronegativo para que su enlace P-H dé lugar a un enlace de hidrógeno.

De las cuatro, solo el agua forma enlaces de hidrógeno con el agua.