COLEGIO SEK-CIUDALCAMPO
MATERIA: Química
Unidad 3 El enlace químico
2º de Bachillerato
1.-Dibuja el ciclo de Born-Haber y calcula la energía de red del NaF a partir de los siguientes datos:
Entalpía estándar de formación del NaF (s) igual a -573,6 kJ mol -1, entalpía de sublima ción del Na (s) igual a 107,3 KJ mol -1 ,entalpía de disociación de F2 (g) igual a 159 kJ
mol -1 , energía de ionización del Na (s) igual a 495,8 kJ mol-1 y afinidad electrónica del F (g) = -328 kJ. mol -1
2. Considera las sustancias: cloruro de potasio, agua, cloro y sodio.
a) Indica el tipo de enlace que presenta cada una de ellas.
b) Escribe las estructuras de Lewis de aquellas que sean covalentes.
c) Justifica la polaridad del enlace en las moléculas covalentes.
d) Justifica la geometría y el momento dipolar de la molécula de agua.
3.- Considerando las moléculas H2CO (metanal) y Br2O (óxido de dibromo):
a) Representa su estructura de Lewis.
b) Justifica su geometría molecular.
c) Razona si cada una de estas moléculas tiene o no momento dipolar.
DATOS: Números atómicos: C (Z = 6), O (Z = 8), H (Z = 1), Br (Z = 35)
4.-Considera las sustancias Br2, HF, Al y KI.
a) Indica el tipo de enlace que presenta cada una de ellas
b) Justifica si conducen la corriente eléctrica a temperatura ambiente
c) Escribe las estructuras de Lewis de aquellas que sean covalentes
5.- Considera las sustancias: cloruro de potasio, agua, cloro, y sodio
a) Indica el tipo de enlace que presenta cada una de ellas
b) Escribe las estructuras de Lewis de aquellas que sean covalentes
c) Justifica la polaridad del enlace en las moléculas covalentes
d) Justifica la geometría y el momento dipolar de la molécula del agua.
6.- Considerando los elementos Na, Mg Si y Cl
a) Indica los números cuánticos del electrón más externo del Na.
b) Ordena los elementos por orden creciente de su radio atómico y justifica la respuesta.
c) Ordena los elementos en orden creciente de su primer potencial de ionización.
e) Escribe la configuración de las siguientes especies: Na+, Mg2+, Si y Cl-
7.-El compuesto AX3 no tiene momento dipolar, mientras que EX3 si lo tiene siendo en
ambos casos X un halógeno. A partir de estos datos, razona si son correctas las siguientes afirmaciones;
a) El compuesto AX3 tiene doble enlace
b) El compuesto AX3 tiene forma plana con ángulos de 120ºC
c) El átomo E tiene electrones de valencia sin compartir en EX3
d)El átomo E es mas electronegativo que el átomo
8.- Considere los elementos H, O y F.
a) Escriba sus configuraciones electrónicas e indique grupo y periodo de cada uno de ellos.
b) Explique mediante la teoría de hibridación la geometría de las moléculas H2O y F2O.
c) Justifique que la molécula de H2O es más polar que la molécula de F2O.
9.- Dadas las siguientes sustancias: CO2, CF4, H2CO y HF:
a) Escriba las estructuras de Lewis de sus moléculas.
b) Explique sus geometrías por la teoría de Repulsión de Pares de Electrones de Valencia o por la Teoría de Hibridación.
c) Justifique cuáles de estas moléculas tienen momento dipolar distinto de cero.
d) Justifique cuáles de estas sustancias presentan enlace de hidrógeno.
Datos. Números atómicos (Z): H = 1; C = 6; O = 8; F = 9
10.- Explique el aumento de los puntos de fusión del cloro, bromo y yodo moleculares (desde -101ºC del cloro hasta 113ºC del yodo). Justifique el hecho de que el fluoruro de hidrógeno tenga un punto de fusión mayor que el cloro molecular.
11.- Se sabe que los puntos de ebullición normales de HF y HBr son, respectivamente, 19,5ºC y -67ºC.
Explique por qué siendo la masa molecular de HBr mayor que la del HF, su temperatura de ebullición normal es menor.
12.- Explique la naturaleza de las fuerzas de cohesión o los enlaces intermoleculares que influyen en las siguientes especies químicas y comente los valores dados de sus puntos de fusión (en ºC) : metano (-182), tetracloruro de carbono (-23), agua (0), cloruro de hidrógeno (-114).
13.- La variación de las energías de enlace para cloro, bromo y yodo sigue el orden Cl2
> Br2 > I2, mientras que para los puntos de fusión es el orden inverso. Razone este
comportamiento.
14. Explica, basándote en el concepto de energía reticular, la variación observada en los puntos de fusión de los siguientes compuestos iónicos: Fluoruro de sodio (992ºC); cloruro de sodio (800ºC); bromuro de sodio (755ºC) y yoduro de sodio (651ºC).
15. Calcular la afinidad electrónica del bromo molecular, mediante un ciclo de Born-Haber, conociendo los siguientes datos:
- Potencial de ionización del potasio, PI = 100 Kcal/mol
- Energía de formación del bromuro de potasio ΔHf = -93,7 Kcal/mol
- Energía de sublimación del potasio ΔHs= 21,5 Kcal/mol
- Energía de disociación del bromo ΔH d= 53,4 Kcal/mol
16. Razona la veracidad de las siguientes afirmaciones:
a) Un compuesto será iónico, si las electronegatividades de los elementos que lo forman son muy parecidas
b) Será iónico, si los potenciales de ionización de ambos elementos son bajos
c) Será covalente, si los potenciales de ionización de ambos son elevados
d) Será iónico, si un elemento es muy electronegativo y el otro muy poco.
17.- Responda a las siguientes cuestiones referidas al tetracloruro de carbono:
¿Cuál es su estructura de Lewis?; ¿qué geometría cabe esperar para sus moléculas?; ¿por qué la molécula es apolar a pesar de que los enlaces C-Cl sean polares?: ¿Por qué, a temperatura ambiente el tetracloruro de carbono es líquido y el tetrayoduro de carbono sólido? PAU.02
18.- Sabiendo que las temperaturas de 3550, 650, - 107 y – 196º C corresponden a las
temperaturas de fusión del nitrógeno, aluminio, diamante y tricloruro de boro.
Asigne a cada compuesto el valor que le corresponde a su temperatura de fusión y justifique esta asignación. Justifique los tipos de enlace o fuerzas intermoleculares que están presentes en cada uno de los compuestos cuando se encuentren en estado sólido PAU.03
19.- Dadas las moléculas HCl, KF y CH2Cl2, razone el tipo de enlace presente en cada
una de ellas utilizando los datos de electronegatividad. Escriba la estructura de Lewis y
justifique la geometría de las moléculas que tienen enlaces covalentes PAU.04
Electronegatividades: K: 0,8; H: 2,1; C: 2,5; Cl: 3,0; F: 4,0
20.- Considere las siguientes moléculas: H2O, HF, H2, CH4 y NH3. Conteste
justificadamente a las siguientes cuestiones: ¿cuáles son polares?; ¿cuál presenta al enlace mayor contribución iónica?; ¿cuál presenta mayor contribución covalente?; ¿cuáles presentan enlaces de hidrógeno? PAU.04
21.- Dadas las siguientes moléculas: BeCl2, COCl2, NH3 y CH4, escriba sus estructuras
de Lewis. Determine su geometría (puede emplear la teoría de repulsión de pares electrónicos o la hibridación). Razone si alguna puede formar enlaces de hidrógeno. Justifique si las moléculas BeCl2 y NH3 son polares o no. PAU.05
tipo de enlace que posee cada uno; explique la geometría de la molécula CCl4; y justifique la solubilidad en agua de los compuesto que tienen enlace covalente PAU.05
23.- A partir del esquema del ciclo de Born-Haber para el fluoruro de sodio:
Na (s) + . F2 (g ) → NaF (s)
1 ↓ 2 ↓
Na (g) F (g)
3 ↓ 4 ↓
Na+ (g) + F- (g)
Nombra las energías implicadas en todos los procesos. Justifique si son negativas o
positivas dichas energías. Justifique si la energía reticular del fluoruro de sodio es mayor o menor en valor absoluto que la del cloruro de sodio PAU.05
24.- Para las siguientes especies Br2, NaCl, H2O y Fe, razone el tipo de enlace presente
en cada caso; indique el tipo de interacción que debe romperse al fundir cada compuesto;
¿cuál tendrá menor punto de fusión?. Razone que compuesto conducirá la corriente en estado sólido, cuál lo hará en estado líquido y cuál no conducirá la corriente eléctrica en ningún caso
PAU.06
25.- Dadas las siguientes moléculas CH4, NH3, H2S, BH3 escriba sus estructuras de
Lewis; razone si forman o no enlaces de hidrógeno. Deduzca su geometría aplicando la teoría de la hibridación y explique si esta moléculas son o no polares PAU.07
26.- Dadas las siguientes moléculas PH3, H2S, CH3OH, BeI2 justifique sus geometrías
moleculares en función de la hibridación de su átomo central; razone qué moléculas serán polares y cuales apolares. ¿De qué tipo serán las fuerzas moleculares en el CH4?. Indique ,razonadamente, por qué el amoniaco es el compuesto que tiene mayor temperatura de ebullición PAU.0
27- Considere las sustancias cloruro de potasio, agua, cloro y sodio, indique el tipo de enlace que presenta cada una de ellas; escriba las configuraciones de Lewis de aquellas
28.- Considere las moléculas HCN, CHCl3 y Cl2O, escriba sus estructuras de Lewis;
Justifique cuáles son sus ángulos de enlace aproximados; justifique cuál o cuáles son polares;
Justifique si alguna de ellas puede formar enlaces de hidrógeno PAU.11
29.- Diseñe un ciclo de Born-Haber para el cloruro de magnesio. Defina al menos
cuatro de los siguientes conceptos: energía de ionización, energía de disociación, afinidad electrónica, energía reticular, calor de formación y calor de sublimación
30.- Contesta razonadamente a las siguientes preguntas, utilizando los datos que se facilitan a continuación: Calor latente de vaporización del bromo (l): 193 kJ/mol; energía de disociación del bromo: 193 kJ/mol; calor latente de sublimación del sodio: 109 kJ/mol; primera energía de ionización del sodio: 495 kJ/mol; afinidad electrónica del bromo: - 323 kJ/mol; energía reticular del bromuro de sodio: - 740 kJ/mol. ¿es suficiente la energía que se desprende en la ionización del bromo para ionizar al sodio?. ¿Cuál es la energía del proceso de formación del enlace iónico?. ¿Será exotérmico o endotérmico?
31.- Defina brevemente, escribiendo las reacciones correspondientes los siguientes
términos: primer y segundo potencial de ionización del calcio, afinidad electrónica del cloro, calor de sublimación del calcio y energía de disociación del cloro. Comente el ciclo de Born-Haber
32.- Tomando como referencia la expresión de la energía reticular, justifica los valores
de los puntos de fusión de CaO (2570 º C) y de KF (858º C), así como la variación que
tendrán las propiedades relacionadas con el tipo de enlace (solubilidad, dureza, etc. )
33.- Exprese el concepto de energía reticular y ordene los compuestos iónicos que se
indican a continuación de acuerdo con su energía reticular creciente y sus puntos de fusióncrecientes. Compuestos: NaF, KBr y BeO
34.- El cloruro de magnesio y el cloruro de sodio son dos sustancias iónicas. Justifique
cuál será más duro y cuál tendrá mayor punto de fusión
36.- Determina la estructura electrónica de Lewis y el estado de oxidación del nitrógeno en las siguientes sustancias: amoniaco, dinitrógeno, dióxido de nitrógeno y óxido dedinitrógeno
37.- Determina para los iones nitrito y nitrato las posibles estructuras de Lewis; el tipo
de hibridación que presenta el átomo central y su geometría; el estado de oxidación del átomo central; y si existe resonancia
38.- La variación de energía de enlace para el cloro, bromo y yodo sigue el orden
siguiente: Ecloro > Ebromo > Eyodo, mientras que para los puntos de fusión el orden es:
Tcloro < Tbromo < Tyodo. Justifique estas diferencias
39.- Describa las características del enlace en las moléculas de cloruro de hidrógeno y
yoduro de hidrógeno, comparando su polaridad. Indique cuál presentará un carácter ácido más acusado
40.- ¿Por qué el agua es líquida a temperatura ambiente y el sulfuro de hidrógeno es
gas?. ¿Por qué tiene mayor punto de fusión el metanol que el metano?
41.- Los valores de los puntos de ebullición del agua (100º C), amoniaco (- 33º C) y
fluoruro de hidrógeno (- 19,5 º C) son elevados con respecto a los restantes hidruros de susgrupos. Comente estos valores
42.- Explique la diferencia entre los puntos de fusión del metano (- 182º C) y el
tetracloruro de carbono (- 23º C). Repite lo mismo para el agua (0º C) y el cloruro de hidrógeno (- 114º C)
43.- Explique por que el bromo funde a – 7,2 º C mientras que el cloruro de yodo lo
hace a 27,2, teniendo en cuenta que las dos sustancias tienen masa moleculares similares
44.- Hasta 113º C del yodo. Justifique el hecho de que el fluoruro de hidrógeno tenga un punto de fusión mayor que el flúor
45.- ¿Cómo varía la participación de enlace iónico en las siguientes especies: NaH,
SiH4, PH3, H2S y HCl?
segundo periodo con hidrógeno
47.- Razone qué tipo de enlace o fuerza de atracción se debe romper para que:
a) el hielo se convierta en agua líquida b) funda el hierro
c) el cloruro de sodio se disuelva en agua d) el yodo se evapore
48.- Clasifique según el tipo de enlace las sustancias fluoruro de sodio, flúor y fluoruro
de hidrógeno. Explique la variación de los puntos de fusión que es de prever en ellas y el estado de oxidación del flúor en cada una
49.- Dadas las siguientes sustancias: fluoruro de hidrógeno, bromo, sulfuro de hidrógeno y yoduro de sodio, justifique razonadamente el tipo de enlace y de red que presentan y su solubilidad en agua. ¿Alguna de estas sustancias es conductora?
50.- Considerando las sustancias bromo, dióxido de silicio, hierro, fluoruro de hidrógeno y bromuro de sodio, justifique en función de sus enlaces si son solubles en agua y si conducen la corriente eléctrica a temperatura ambiente
51.- Dados los siguientes elementos: flúor, helio, sodio, calcio y oxígeno, justifique en
