CÁTEDRA DE QUÍMICA GENERAL E INORGÁNICA GUIA DE ESTUDIO Nº 3 ENLACE QUÍMICO


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1 GUIA DE ESTUDIO Nº 3 1. Define enlace químico. ENLACE QUÍMICO 2. Qué son los electrones de valencia? Cuántos electrones de valencia posee un átomo de nitrógeno? 3. Analiza la siguiente configuración electrónica y responde: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 3p. ; a) Cómo se completará dicha configuración electrónica si el elemento que posee 5 electrones de valencia? b) A qué elemento corresponde dicha configuración? Puedes consultar en tu tabla periódica 4. Qué es un símbolo de puntos de Lewis? 5. Observa atentamente la siguiente tabla periódica y los símbolos de Lewis; a) Escribe la configuración externa para cada uno de los elementos representativos del segundo período de la tabla. b) Con qué coincide el número de electrones de valencia de los elementos representativos que pertenecen a un mismo grupo de la tabla? Extrae conclusiones. 6. Escribe el símbolo de Lewis para los siguientes iones y átomos: a) Na, Na + ; b) N, N 3-7. Define enlace iónico y enlace covalente; a- Desde el punto de vista electrónico b- Menciona las diferencias macroscópicas que presentan cada una de las sustancias en los enlaces indicados Guía N 3- Enlace Químico 1 de 8

2 ENLACE IÓNICO 8. Interpreta cómo participan en la formación del enlace iónico los siguientes factores, tacha lo que no corresponda a) la diferencia de electronegatividades entre los elementos, debe ser (mayor/menor) a 1,7 b) la afinidad electrónica del no metal deberá ser (alta/baja) y la energía de ionización del metal será (alta/baja) c) la energía reticular debe (aumentar/disminuir) al reducirse el tamaño de los iones a medida que se incrementan sus cargas 9. a) Con los símbolos de Lewis muestra la transferencia de electrones entre los siguientes átomos para formar los compuestos correspondientes: - Mg y F; - K y S; - Ca y N. b) De acuerdo a lo realizado en el ítem anterior, qué tipo de enlace están presentes en los compuestos y por qué? 10. Qué es la energía reticular y cómo influye en la estabilidad de los compuestos iónicos? 11. Los metales de transición cumplen con la regla del octeto? Al formar cationes, que electrones son los que intervienen? Escribe la configuración electrónica abreviada para el hierro y para los cationes Fe 2+ y Fe Cuál de estos elementos es poco probable que forme enlace iónico: Fe, Si, K, Ca? Explica tu decisión. 13.Representa mediante el diagrama de Lewis la estructura de las siguientes especies químicas a- bromuro de calcio b-nitruro de magnesio c - óxido de litio Guía N 3- Enlace Químico 2 de 8

3 ENLACE COVALENTE 14. En la siguiente figura se muestra cómo cambia la energía potencial del sistema a medida que dos átomos de H se unen para formar una molécula de H 2. Analiza y responde 1,42 Å - 1,55 a) Qué nombre recibe este gráfico? qué representa? b) qué tipo de fuerzas entran en juego? c) Señala en el gráfico: la distancia a la cual la energía potencial es máxima y la distancia en la cual la energía es mínima. En cuál de los dos casos será más estable el sistema? d) Sabiendo que para la molécula de F 2, la longitud de enlace es 1,42 Å y su energía es kj/mol; dibuja en el mismo gráfico la curva correspondiente a la formación de la molécula de flúor. e) Qué cantidad de energía será necesaria para romper el enlace H-H y el enlace F-F? f) Cuál de las dos moléculas será más estable? Por qué? 15. Para escribir la estructura de compuestos covalentes se trabaja con la siguiente expresión C= N D. Completa el cuadro con N, D ó C según corresponda.. Número total de electrones a compartir. Si a este número se lo divide por dos, se obtiene los pares de electrones que se comparten. Guía N 3- Enlace Químico 3 de 8

4 .. Número total de electrones que necesita cada átomo en el compuesto para ser estable. La mayoría de los elementos necesita 8 electrones con la excepción del hidrógeno que necesita 2 electrones para asemejarse al helio. Número de electrones disponibles. Corresponde al número.. de electrones de valencia que dispone cada átomo. 16.a) Marca con una cruz, el tipo de enlaces presente en las siguientes especies químicas. Especie Química Fórmula química Enlace Iónico a- Anión clorato Enlace Covalente Ambos b- Fosfuro de potasio c- Óxido de aluminio d- Ácido carbónico e- Catión amonio f- agua g- Amoníaco h- Cloruro de aluminio i- Anión sulfuro ácido j- Bromato de sodio k- Dióxido de cloro l- Ácido fosfórico m- Óxido de calcio n- Nitrato de amonio ñ- Anión carbonato ácido o- Monóxido de carbono Guía N 3- Enlace Químico 4 de 8

5 b) Representa mediante la fórmula de Lewis las especies químicas del ítem (16.a) 17.Para el ácido carbónico indica cuál de las estructuras de Lewis que se dan a continuación es válida y explica, para cada una de las restantes, por qué no son aceptables. a) b) c) d) e) 18. Los siguientes compuestos no satisfacen la regla del octeto: a) cloruro de berilio b) monóxido de nitrógen c) trifloruro de boro d) hexfloruro de azufre e) pentacloruro de fósforo d) dióxido de nitrógeno Para cada uno de ellos: representa el diagrama de puntos de Lewis indica el tipo de excepción a la regla del octeto que presenta. 19. Qué entiendes por resonancia? Escribe todas las estructuras contribuyentes posibles para: a) ácido nítrico c) anión carbonato d) dióxido de azufre ESTRUCTURA MOLECULAR 20. Dentro de la teoría de repulsión de los pares electrónicos de la capa de valencia (TRPECV), define los siguientes conceptos: a- Átomo central; b- Par electrónico; c- - Región de alta densidad 21. Describe sintéticamente la idea básica de la TRPECV. Guía N 3- Enlace Químico 5 de 8

6 22. Teniendo en cuenta los conceptos anteriores, considera las moléculas e iones poliatómicos y completa la siguiente tabla: CO 2 Cl 3 B SO 2 CH 4 NH 3 H 2 O PCl 5 SeF 6 Diagrama de Lewis Àtomo central Nº de átomos enlazados al átomo central Nº de pares de e - no compartidos * Nº total de regiones de alta densidad * * teniendo en cuenta el átomo central 23. Qué se entiende por geometría electrónica? Nombra y representa esquemáticamente las más comunes que se presentan. 24. Qué se entiende por geometría molecular? 25. Completa el siguiente cuadro teniendo en cuenta lo resuelto en el punto 22 de la guía. Nº total de regiones de alta densidad * Geometría electrónica Geometría molecular Ángulos de enlace CO 2 Cl 3 B SO 2 CH 4 NH 3 H 2 O PCl 5 SeF En qué casos no coincide la geometría electrónica con la molecular? Guía N 3- Enlace Químico 6 de 8

7 27. Cuál es la idea básica en la Teoría del Enlace de Valencia (TEV)? 28. Qué es la hibridación? 29. Qué información proporciona el nombre de un determinado conjunto de orbitales híbridos? Explica utilizando como ejemplo la hibridación sp 3 d Completa la siguiente tabla con las regiones de alta densidad, orbitales, número de orbitales o nombre de la hibridación según corresponda (considera la primer fila como ejemplo) Nº de regiones de alta densidad electrónica orbitales Nº de orbitales Nombre de la hibridación 2 s, p 2 sp 6 s, p, p 4 sp 3 d 31. Para el XeF 4 y el Cl 4 C: a) Dibuja representaciones espaciales para cada molécula. b) Describe la hibridación del átomo central mediante un diagrama de energía (casillas cuánticas del nivel externo). c) Nombra la geometría molecular para cada caso. 32. Teniendo en cuenta, la distribución espacial o la especie química completa el cuadro Especie química Geometría electrónica Hibridación Pares de e - no compartidos Geometría molecular Distribución espacial (molécula) Tetraédrica 0 XeF 2 Bipiramidal trigonal lineal Octaédrica CO 2 Guía N 3- Enlace Químico 7 de 8

8 POLARIDAD 33. Explica o define a) enlace polar y no polar b) molécula polar y no polar c) momento dipolar - unidad en que se mide 34. A partir de la geometría electrónica de las siguientes sustancias: Nota: Los lóbulos de mayor tamaño son pares solitarios de electrones a) indica polaridad de cada enlace b) polaridad de la molécula 35. Para las siguientes especies químicas completa el cuadro, teniendo en cuenta su geometría electrónica, ΔEN y geometría molecular. Diagrama de Lewis HBr CH 4 ClH 3 C SO 2 O 2 Geometría molecular Enlace polar (SI/NO) Molécula polar (SI/NO) Guía N 3- Enlace Químico 8 de 8

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