Ejerc. y problemas:                                                                                                                      2º Bachto

Tema: ENLACE QUÍMICO

(*: fácil **: algunas dificultades ***: difícil)

Valoración aproximada del grado de dificultad para un alumno medio de 2º Bachillerato


 

 

1.- GENERALIDADES

*    III.1.- Escribir las configuraciones electrónicas de los átomos de cloro y oxígeno. Deducir la electrovalencia y la covalencia de cada uno de ellos.

*    III.2.- Los elementos A, B y C tienen de número atómico 8, 9 y 11, respectivamente.

       a) Escribir su configuración electrónica.

       b) De acuerdo con ella, ¿qué iones podrán formar con facilidad?

       c) Ordenarlos por orden creciente de electronegatividad.

       d) ¿Qué tipo de enlace se formará entre A y B? ¿Y entre B y C?

* III.3.- Clasificar las siguientes sustancias , según la naturaleza del enlace: CaCl2, H2O, CsBr, NO, KCl, H2S , ZnS.

*/** III.4.- Escribir las estructura de Lewis para las siguientes especies: CF4, C2H6, C2H4 , CN-, PH3, H2SO4 , NH4Br.

 

2.- ENLACE IÓNICO

*    III.5.- ¿Podrá formarse enlace iónico entre el Cl y el N? ¿Por qué?.

*    III.6.- Ordenar los siguientes compuestos según sus puntos de fusión crecientes y justificar dicha ordenación: KF, RbI, RbF, CaF2.

*    III.7.- Consultando la tabla de electronegatividades, ordenar los siguientes enlaces según su polaridad creciente, e indicar si alguno de ellos es iónico: Be-Cl, C-I, Ba-F, Al-Br, S-O, P-Cl, C-O.

*/** III.8.- De las siguientes sustancias indicar las que son electrolitos: CH3OH, HIO4, Al2(SO4)3, CH3CH2CH3, CH3COOH, CuBr2.

 

4.- ENLACE COVALENTE. GENERALIDADES

*    III.9.- Indicar los enlaces sencillos o múltiples de las siguientes moléculas: HCN, CS2, CO2, OF2, H2CO3.

**   III.10.- El ión BF4-, se forma por la reacción BF3 + F-. ¿Qué tipo de enlace tiene? Escribir su estructura de Lewis. 

*    III.11.- De los compuestos NCl5 y PCl5, uno de ellos no puede existir. ¿Cuál y por qué?

 

5.- ENLACE COVALENTE. T.E.V.

**   III.12.- Explíquese la formación de las moléculas de NH3, NH4+, PCl3, F2, O2, N2, Ne2 y Na2, haciendo uso de la T.E.V.

 

6.- ENLACE COVALENTE. HIBRIDACIÓN ORBITALES. GEOMETRÍA MOLECULAR

**   III.13.- En las siguientes sustancias: CH3Cl, CH2Cl2 , CHCl3 y CCl4:

       a) ¿Qué tipo de hibridación utiliza el átomo de carbono?

       b) ¿Cual es la forma general de estas moléculas?

       c) ¿Cuales de ellas presentarán un dipolo permanente?

**   III.14.- El ácido hipocloroso presenta una estructura angular. De acuerdo con esta información:

       a) Representar el correspondiente diagrama de Lewis.

       b) Determinar el tipo de hibridación utilizado por el oxígeno, así como los orbitales empleados por el cloro y el hidrógeno en la formación de los enlaces de este compuesto.

**   III.15.- Considerando los compuestos PCl3 y PCl5, indicar: a) Cuál de ellos adopta hibridación y de qué tipo y b) la geometría de la molécula de PCl3, según la teoría del enlace de valencia.

 

7.- ENLACE COVALENTE. TEORÍA DE LOS ORBITALES MOLECULARES

*    III.16.- Según la T.O.M., escribir la configuración electrónica de las siguientes moléculas, señalando para cada una de ellas su índice de enlace, así como su carácter para o diamagnético:

       a) H2, He2 (hipotética), Li2, Be2, C2 y N2

       b) O2, F2 y Ne2 (hipotética).

*/** III.17.- Escriba la configuración electrónica de las especies O2+, O2 y O2-. Calcular su índice de enlace y predecir cualitativamente como serán entre sí sus longitudes y sus energías de enlaces respectivas.

 

9.- ENLACE COVALENTE. POLARIDAD DEL ENLACE, POLARIDAD MOLECULAR

**   III.18.- Predecir la geometría de las especies que siguen, indicando cuales de ellas presentan polaridad: PH3, H2O, BeH2 , SiH4, PCl5, XeF2 , NH4+, CO32-, NO3-.

**   III.19.- Los momentos dipolares de las moléculas HF, HCl, HBr y HI son 1.91, 1.03, 0.78 y 0.38 D, respectivamente. Sus distancias interatómicas respectivas son 0.92, 1.27, 1.41 y 1.61 Å. Calcular el porcentaje de carácter iónico de cada uno de los compuestos.

*    III.20.- Si la molécula de BI3 es apolar teniendo sus enlaces polares, ¿cuál debe ser su geometría?

**   III.21.- El porcentaje de carácter iónico del HCl y del HI es del 17% y 4%, respectivamente. Explicar ¿cuál de ellos tendrá mayor momento dipolar?

 

10.- ENLACE COVALENTE: ENLACES INTERMOLECULARES

**   III.22.- La molécula de fósforo es tetraatómica, y en ella los átomos se encuentran en los vértices de un tetraedro regular.

       a) Representar el diagrama de Lewis correspondiente a la molécula.

       b) ¿Qué tipo de fuerzas de Van der Waals unirá las moléculas entre sí?

*/** III.23.- Desarrollar las fórmulas de las siguientes moléculas:

HF, CH3OH, HI, H2O, CH3F, H2SO4 , NaF, Cl2O

e indicar, en cada caso, si se forman o no enlaces de hidrógeno (en caso afirmativo dibujar un esquema). Señalar en cuál de ellas los enlaces de hidrógeno poseen la mayor fortaleza.

 

11.- ENLACE COVALENTE: PROPIEDADES DE LAS SUSTANCIAS COVALENTES

*/** III.24.- Tanto las moléculas de éter dimetílico (CH3-O-CH3) como las de alcohol etílico

(CH3-CH2OH) poseen la misma masa molecular y ambas son polares. ¿Cual hervirá a mayor temperatura?. Justificar la respuesta.

 

14.- CARACTERÍSTICAS Y PROPIEDADES DE LAS SUSTANCIAS SEGÚN EL TIPO DE ENLACE

*/** III.25.- Dadas las sustancias: HCl, I2, NaCl, BN, K, CH3OH y CCl4.

       a) Indicar el tipo de enlace predominante en cada una de ellas.

       b) ¿Cuáles forman moléculas?

       c) De entre ellas, ¿cuáles presentan polaridad en sus enlaces?

       d) De entre estas últimas, señalar las que en conjunto resulten polares.

       e) ¿Existe la posibilidad de formación de enlaces por puente de hidrógeno?

       f) Señalar las dos sustancias más duras presentes en la lista.

**   III.26.- Explicar los siguientes hechos:

       a) Los dióxidos de carbono y silicio tienen fórmulas empíricas semejantes, pero mientras que el primero sublima a -78,5oC, el segundo funde a unos 1.700oC.

       b) A medida que descendemos en el grupo de los halógenos, sus puntos de fusión van siendo superiores.

       c) La molécula de nitrógeno posee una estabilidad muy grande.

      d) La hibridación del átomo de N en el NH3 y en el NH4+ es la misma. Sin embargo la forma geométrica del NH3 es piramidal, mientras que la del NH4+ es tetraédrica.

*    III.27.- ¿Cual(es) de las siguientes propiedades se dan solamente en un sólido iónico?:

       a) Temperatura de fusión baja.

       b) Conducen la electricidad en estado sólido.

       c) Se disuelven en agua y producen una disolución que contiene principalmente moléculas.

       d) Cuando se funden conducen la electricidad.

*    III.28.- Predecir el orden creciente de los puntos de fusión de las siguientes sustancias: Oxido de dicloro, cloro, cloruro de sodio y tetracloruro de carbono.

*    III.29.- Ordenar los siguientes compuestos según sus puntos de fusión crecientes: NaCl, He, Br2 y Na.

*    III.30.- Decir qué tipo de sustancia (molecular, etc) es cada una de las siguientes: Sulfuro de carbono, germanio, aluminio, nitrato potásico.

*    III.31.- Entre las siguientes sustancias:1) sodio, 2) silicio, 3) metano, 4)cloruro potásico y 5) agua, escoger las más representativas de:

       a) Una sustancia ligada por fuerzas de Van der Waals, que funde muy por debajo de la temperatura ambiente.

       b) Una sustancia de alta conductividad eléctrica, que funde alrededor de los 200oC.

       c) Una sustancia covalente de alto punto de fusión.

       d) Una sustancia no conductora que se transforma en conductora al fundir.

       e) Una sustancia con enlaces de hidrógeno.

 

EJERCICIOS APARECIDOS EN SELECTIVIDAD

*    S.1.- Dadas la estructura electrónica de los elementos de número atómico 11, 12, 13, y 15, comentar la naturaleza de los enlaces de los compuestos obtenidos al combinar 11, 12, 13 y 15 con el elemento de número atómico 17.

S:11 y 12 iónicos; 13 transición iónico-covalente; 15 covalente polar

**   S.2.- Indicar, razonándolo, si la molécula de amoniaco puede formar un enlace covalente coordinado con las siguientes moléculas o iones:

a) H2O; b) H+; c)Na+; d) Cl-

S: no, si, no, no

*    S.3.- El elemento de número atómico 7 puede actuar con covalencia 3, mientras que el de número atómico 15 puede hacerlo con covalencias 3 y 5. a) Identificar ambos elementos; b) justificar los valores distintos para las covalencias, según sus estructuras electrónicas.

S: regla de London

*/** S.4.- Escriba la estructura de Lewis para las siguientes especies: Cl-, NH4+, etano, etino, IF3, H2CO3.

* S.5.- Describir la formación del doble enlace del etileno.

*/** S.6.- Escriba la fórmula del etanoato de metilo y explique la hibridación de los carbonos que en ella intervienen.

S: todos los C hib. sp3, el C del grp. carbonilo sp2

*    S.7.- ¿Qué entiendes por orbitales híbridos?. Explicar las hibridaciones de los compuestos: BCl2, BH3, y CH4.

*    S.8.- Explica la geometría molecular del etino, tricloruro de boro y etano.

**/*** S.9.- Representa las estructuras de Lewis, indicando geometría molecular y momento dipolar de las siguientes moléculas: SO2, S2C y HCN.

S: angular, polar; lineal, apolar; lineal, polar

*    S.10.- De acuerdo con la teoría del enlace de valencia, explique la estructura y polaridad del BeF2.

S: lineal, apolar

*/** S.11.- Para las moléculas: dióxido de carbono, etileno (eteno) y metanol (alcohol metílico), representar las estructuras de Lewis y decir cuál es la hibridación del carbono en cada una de ellas.

S: sp, sp2, sp3

*    S.12.- Explicar los enlaces por fuerzas de Van der Waals.

(Extremadura)

**   S.13.- a) Explicar la estructura y tipos de enlace en el metanol líquido.

b) El punto de ebullición del etanol, ¿será mayor o menor que el del metanol? ¿y el del éter dimetílico?. Razonar la respuesta.

S: a) tetraédrica, hib. sp3; cov. heteropolar y enl. pte. H; b) mayor, menor

*/** S.14.- Escoja de cada uno de los siguientes pares de sustancias la que tenga mayor punto de ebullición. Explique en cada caso la razón de la elección, basándose en los tipos de fuerzas intermoleculares:

a) HF o HCl; b) Br2 o ICl; c) CH4 o C2H6; d) C2H6 o CH3OH

S: HF, pte. H; ICl, polar; C2H6, Van der Waals; CH3OH, pte. H

*    S.15.- Ordene razonadamente los sólidos siguientes: SiO2, I2 y NaCl en orden creciente de puntos de fusión.

S: I2< NaCl< SiO2

*    S.16.- Razone brevemente la conductividad eléctrica de: fluoruro de cesio, cobre, diamante.

S: alta, fundido y en disolución; alta; nula

*    S.17.- ¿Qué tipo de enlace químico deberá romperse para: a) hervir agua; b) fundir cloruro de sodio; c) fundir hierro; d) evaporar nitrógeno líquido.

S: pte. H; iónico; debilitar e. metálico; Van der Waals

*/** S.18.- a) Definir el concepto de par electrónico enlazante.

b) Escribir las estructuras de Lewis de CO2 y H2O. Indicar su polaridad.

c) ¿Por qué el etanol siendo un compuesto orgánico es soluble en agua?.

d) ¿Cuáles de las siguientes especies presentan interacciones por enlace de hidrógeno entre sus moléculas:

1.- CH3OH, 2.- H2, 3.- CH4, 4.- NH3

S: b) apolar, polar; c) enlaces pte. H con H2O; d) 1 y 4(débiles)

*/** S.19.- a) Indicar el número de protones neutrones y electrones que hay en: ión cloruro; molécula de cloro; molécula de tetracloruro de carbono.

b) Indicar el tipo de enlace que predominará en: iodo molecular; bromuro de potasio; potasio; trihidruro de fósforo (fosfina).

c) Explicar, brevemente, porque el bromuro de potasio se disuelve en agua y no en tetracloruro de carbono.

S: a) 17, 18, 18; 34, 36, 34; 74, 78, 74; b) cov. apolar, iónico, metálico, cov. polar; c) polaridad de agua.