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Dadas las moléculas BF3 y PF3 a) ¿Son polares los enlaces boro-flúor y fósforo-flúor?. Razona la respuesta b) Predice su geometría a partir de la Teoría de Repulsión de los Pares Electrónicos de la Capa de Valencia c) ¿Son polares estas moléculas?. Justifica tu respuesta. d) Explica la hibridación que tendría el boro en BF3
a) Los enlaces boro-flúor y fósforo-flúor son uniones covalentes entre átomos diferentes, el más electronegativo atrae con más intensidad a los electrones comunes del enlace. El desplazamiento de la carga negativa hacia el átomo más electronegativo forma un dipolo permanente en cada enlace. b) Por su posición en la tabla periódica conocemos el número de electrones que tiene cada átomo en su capa de valencia. A partir de los pares electrónicos del átomo central: F: 7 electrones de valencia. P: 5 electrones de valencia. B: 3 electrones de valencia
El método de la repulsión entre pares de electrones de la capa de valencia (RPECV) se basa en la repulsión entre pares de electrones que rodean al átomo central. Dichos pares (compartidos y no compartidos) se repelen entre si, separándose para minimizar la energía del sistema de forma que sea lo mas estable posible. En el BF3 el átomo central (B) posee 3 pares de electrones compartidos y ninguno no compartido: GEOMETRÍA TRIANGULAR PLANA En el PF4 el átomo central (P) posee 3 pares de electrones compartidos y uno no compartido: GEOMETRÍA PIRAMIDAL
ENLACE QUÍMICO y TERMOQUÍMICA Ene 2013
@profesorjano
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EXAMEN DE QUÍMICA
EXAMEN DE QUÍMICA En el BF3 los tres enlaces presentan idéntica polaridad. Si representamos los momentos bipolares mediante vectores y trazamos la resultante el resultado es nulo (los cuatro átomos se encuentran situados en el mismo plano). En consecuencia la molécula de BF3 es APOLAR. En el PF3 los tres enlaces presentan idéntica polaridad. Si representamos los momentos bipolares mediante vectores y trazamos la resultante el resultado no es nulo (los tres átomos de flúor se encuentran situados en el mismo plano, mientras que el fósforo se sitúa por encima). En consecuencia la molécula de BF3 es POLAR. d) El boro presenta una hibridación sp2, previa promoción de uno de los electrones Éstos orbitales se dirigen a los vértices de un triágulo equilatero conformando así su geometría.
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Considerándolas sustancias Br2, SiO2, Fe, HF y NaBr, justifica en función de sus enlaces: a) Su solubilidad, b) Su ordenación creciente según su punto de fusión c) Si conducen la corriente eléctrica a temperatura ambiente
a) El Br2 será soluble en disolventes apolares, el SiO2 será insoluble en todo tipo de disolventes al se un compuesto covalente atómico, el Fe será soluble sólo en otros metales como el mercurio formando así aleaciones, mientras que el HF y el NaBr serán solubles en disolventes polares como el agua al ser ellos polares b) Identifiquemos en primer lugar los extremos. El de menor punto de fusión será el compuesto con fuerzas intermoleculares más débiles que son las fuerzas de dispersión de London que se dan en compuestos apolares y ese compuesto es el Br2. El compuesto de mayor punto de fusión es el de enlaces más fuerte y ese compuestos es el SiO2. Entre el metal y el compuesto iónico, el NaBr, tiene mayor punto de fusión el metal y ambos mayor que el compuesto covalente moleculas HF. El HF presenta puentes de hidrógeno que son mucho más débiles que las fuerzas iónicas y el enlace metálico. Por lo tanto, el orden será: Br2 < HF < BaBr < Fe < SiO2 c) A temperatura ambiente solo el Fe conducirá la corriente eléctrica debido al enlace metálico. El bromo es totalmente apolar y por tanto incapaz de conducir la corriente en cualquier estado, la sílice es un sólido molecular y tampoco podrá transportar la corriente al estar sus electrones formando enlaces covalentes. El HF podrá conducir la electricidad en estado disuelto o fundido pero no en estado gaseoso. El bromuro de sodio a temperatura ambiente como todos los compuestos iónicos se encuentran en estado sólido y por tanto no puede conducir a electricidad.
EXAMEN DE QUÍMICA 3
El calor de formación del butano a partir de sus elementos es -28’81 Kcal/mol, y los calores de formación del CO2 y del H2O son -94’04 Kcal/mol y -57’80 Kcal/mol respectivamente. Se pide: a) Reacción completa de combustión de dicho hidrocarburo indicando la entalpía b) Kilojulios que una bombona de 4 Kg es capaz de suministrar c) Volumen de O2 gaseoso en CN necesario para la total combustión de todo el butano contenido en la bombona
EXAMEN DE QUÍMICA 4
A partir de los datos que se ofrecen a 298oK, justifica si para dicha temperatura las siguientes proposiciones son verdaderas o falsas. a) La formación de NO a partir de nitrógeno y oxígeno, en condiciones estándar, es un proceso endotérmico b) El NO es una sustancia más estable que el NO2. c) La oxidación con oxígeno en condiciones estándar, de NO a NO2 es exotérmica. d) La oxidación con oxígeno en condiciones estándar, de NO a NO2 es espontánea.
Hof (kJ.mol-1)
Gof (kJ.mol-1)
NO(g)
90’25
86’57
NO2
33’18
51’30