Dadas las sustancias
,
,
,
y
.
a) Indique el tipo de enlace que presenta cada una de ellas. [0,5 puntos]
b) Razone qué sustancia tendrá menor punto de fusión. [0,5 puntos]
c) Indique cuál o cuáles sustancias conducen la corriente en estado sólido, cuál o cuáles lo hacen en estado fundido y cuál o cuáles no la conducen en ningún caso. Razone la respuesta. [0,5 puntos]
d) Indique la hibridación que presentan las moléculas
y
. [0,5 puntos]
e) Deduzca la geometría de las moléculas
y
. [0,5 puntos]
Datos: números atómicos (Z): H = 1; B = 5; O = 7; F = 9.
El tipo de enlace se deduce del carácter metálico o no metálico de los elementos que lo forman y de la diferencia de electronegatividad entre ellos.
| |
| No metal + no metal | Covalente polar (molecular, con enlaces de hidrógeno)
| Metal | Metálico
| Metal + no metal | Iónico
| No metal + no metal | Covalente polar (molecular, con enlaces de hidrógeno)
| No metal + no metal | Covalente (molecular) |
|---|
Para fundir hay que vencer las fuerzas que mantienen unidas las partículas. En los sólidos iónicos y metálicos esas fuerzas son intensas y los puntos de fusión, altos; en los moleculares solo hay que romper fuerzas intermoleculares.
Entre las tres sustancias moleculares, el HF y el agua forman enlaces de hidrógeno, que son las fuerzas intermoleculares más intensas. El
, en cambio, es una molécula apolar —trigonal plana y simétrica— y solo presenta fuerzas de dispersión de London.
El menor punto de fusión es el del
.
Conducir la corriente exige cargas libres: electrones deslocalizados o iones con movilidad.
En estado sólido conduce el hierro, porque en el enlace metálico los electrones de valencia están deslocalizados y se mueven por toda la red.
En estado fundido conduce el KF: al deshacerse la red cristalina los iones
y
quedan libres y transportan la carga. En estado sólido no conduce, porque los iones están fijos en la red.
No conducen en ningún caso el HF, el agua ni el
, que son sustancias moleculares sin cargas libres.
La hibridación se deduce del número de pares de electrones que rodean al átomo central.
El oxígeno del agua tiene dos pares enlazantes y dos libres, cuatro en total: hibridación
.
El boro del
tiene tres pares enlazantes y ninguno libre —es una excepción a la regla del octeto—: hibridación
.
Según la TRPECV, los pares se disponen lo más separados posible y la geometría de la molécula la definen solo las posiciones de los átomos.
En el agua los cuatro pares apuntan a los vértices de un tetraedro, pero como dos de ellos son libres la molécula es angular, con un ángulo de unos 104,5°, menor que los 109,5° del tetraedro porque los pares libres repelen más.
En el
los tres pares enlazantes se separan al máximo en un plano: la molécula es trigonal plana, con ángulos de 120°.