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QUÍMICA (CURSO DE ACCESO): SOLUCIONES DE LAS ACTIVIDADES DEL FORO DEL TEMA 5. Los compuestos iónicos están formados por metales y no metales, los primeros ceden electrones a los segundos formándose los correspondientes iones. Indica los iones de los siguientes compuestos iónicos. a) KCl; b) CaCl2; c) Na2S; d) MgS; e) LiF a) KCl K+ + Cl- b) CaCl2 Ca2+ + 2Cl- c) Na2S 2Na+ + S2- d) MgS Mg2+ + S2- e) LiF Li+ + F- 2.- Los compuestos iónicos en disolución acuosa están disociados en sus iones, escribe las correspondientes reacciones de disociación: a) KBr; b) FeCl3; c) CoI2; d) CaS a) KBr K+ + Br- b) FeCl3 Fe3+ + 3Cl- c) CoI2 Co2+ + 2S- d) CaS Ca2+ + S2- 3.- Escribe las reacciones de disociación de los siguientes compuestos iónicos: a) NaNO3; b) KNO2; c) FeSO4; c) AlPO4 a) NaNO3 Na+ + NO3- b) KNO2 K+ + NO2- c) FeSO4 Fe2+ + SO42- c) AlPO4 Al3+ + PO43- 4.- Nombra los siguientes compuestos: BaCl2; Fe(OH)3; CoBr2; Al2S3; I2O7 BaCl2 Cloruro de bario; dicloruro de bario; cloruro bárico Fe(OH)3 Hidróxido de hierro (III); trihidróxido de hierro; hidróxido férrico CoBr2 Bromuro de cobalto (II); dibromuro de cobalto; bromuro cobaltoso Al2S3 Sulfuro de aluminio; trisulfuro de dialuminio; sulfuro alumínico I2O7 Óxido de iodo (VII); heptaóxido de diiodo; óxido peryódico 5.- Nombra los siguientes compuestos NiI3; Cr(OH)2; K2SO4; Ca(NO3)2; FeSO4; Pb(NO3)2 NiI3 Ioduro de níquel (III); triyoduro de níquel; Ioduro niquélico Cr(OH)2 Hidróxido de cromo (II); dihidróxido de cromo; hidróxido cromoso K2SO4 Sulfato de potasio; sulfato potásico Ca(NO3)2 Nitrato de calcio; nitrato cálcico FeSO4 Sulfato de hierro (II); sulfato ferroso Pb(NO3)2 Nitrato de plomo (II); nitrato plumboso 6.- Formula los siguientes compuestos: bromuro de hierro (II); pentaóxido de difósforo; óxido de estaño (IV); sulfuro de manganeso (II) trióxido de azufre SO3; bromuro de hierro (II) FeBr2; pentaóxido de difósforo P2O5; óxido de estaño (IV) SnO2; sulfuro de manganeso (II) MnS; trióxido de azufre SO3. 7.- Formula o nombra: CrO3; Nitrato de bario; NaHCO3; disulfuro de hierro; NH4Cl CrO3 trixóxido de cromo, óxido de cromo (VI); Nitrato de bario Ba(NO3)2; NaHCO3 hidrógenocarbonato de sodio, bicarbonato de sodio; disulfuro de hierro FeS2; NH4Cl cloruro de amonio. 8.- Explica por qué el cloruro de sodio es aislante en estado sólido y conductor cuando está fundido o disuelto en agua. En estado sólido los compuestos iónicos forman redes cristalinas donde los iones pueden ocupar los vértices, caras, aristas de estructuras cúbicas,...por lo que carecen de movilidad los iones y en estado sólido son aislantes, mientras que en disolución acuosa (solvatados con moléculas de agua) o fundidos tienen movilidad y actúan como conductores. 9.- Escribe las fórmulas de Lewis de las siguientes moléculas que tienen enlace covalente: a) hidrógeno (Z=1); b) fluor (Z=9); c) oxígeno (Z=8); d) nitrógeno (Z=7) a) H (Z=1) 1s H-H b) F (Z=9) 1s2 2s2 2p5 ; un par de electrones compartidos y tres pares de electrones sin compartir. c) O (Z=8) 1s2 2s2 2p4 ; dos pares de electrones compartidos y dos pares de electrones sin compartir. d) N (Z=7) 1s2 2s2 2p3 ; tres pares de electrones compartidos y un par de electrones sin compartir. 10.- Explica el enlace covalente de las siguientes moléculas: a) H2O; b) NH3 a) El oxígeno tiene seis electrones en la última capa, utiliza dos para combinarse con los dos átomos de hidrógeno. Se forman dos enlaces covalente O-H con carácter polar porque el oxígeno es más electronegativo que el hidrógeno. La molécula es angular y en conjunto la molécula también es polar. b) El nitrógeno tiene cinco electrones en la última capa y utiliza tres para combinarse con los tres átomos de hidrógeno. Se forman tres enlaces covalente N-H con carácter polar porque el nitrógeno es más electronegativo que el hidrógeno. La molécula es piramidal y en conjunto la molécula también es polar. 11.- El elemento A de Z=17 y el elemento B de Z= 12. ¿Cuál de los dos es más electronegativo? ¿Cuál tiene la energía de ionización más pequeña? ¿Qué iones formarían? Si se combinan entre sí, qué compuesto formarían y tipo de enlace. El elemento A tiene siete electrones en la última capa, ns2 np5, pertenece al grupo de los halógenos. El elemento B tiene dos electrones en la última capa, ns2, pertenece al grupo de los alcalino- térreos. El elemento A es más electronegativo que el B porque está situado en un grupo más a la derecha de la tabla periódica, siendo más pequeño y con mayor tendencia a atraer electrones. La energía de ionización más pequeña corresponde al elemento más grande, por tanto al B, ya que al ser más grande es más fácil arrancar el electrón más externo. A tiene tendencia a ganar un electrón y así adquirir la estructura electrónica del gas noble del mismo periodo, A-. B tiene tendencia a perder dos electrones y así adquirir la estructura del gas noble del periodo anterior, B2+. Al combinarse entre sí formarían un compuesto iónico ya que A es un no metal y B un metal: BA2. 12.- El elemento A de Z=20 y el elemento B de Z= 16. ¿Cuál de los dos es más electronegativo? ¿Cuál tiene la energía de ionización más pequeña? ¿Qué iones formarían? Si se combinan entre sí, qué compuesto formarían y tipo de enlace. El elemento B tiene seis electrones en la última capa, ns2 np4, pertenece al grupo de los anfígenos. El elemento A tiene dos electrones en la última capa, ns2, pertenece al grupo de los alacalino-térreos. El elemento B es más electronegativo que el B porque está situado en un grupo más a la derecha de la tabla periódica, siendo más pequeño y con mayor tendencia a atraer electrones. La energía de ionización más pequeña corresponde al elemento más grande, por tanto al A, ya que al ser más grande es más fácil arrancar el electrón más externo. B tiene tendencia a ganar dos electrones y así adquirir la estructura electrónica del gas noble del mismo periodo, A2-. A tiene tendencia a perder dos electrones y así adquirir la estructura del gas noble del periodo anterior, B2+. Al combinarse entre sí formarían un compuesto iónico ya que A es un no metal y B un metal: AB. 13.- El elemento A de Z=6 y el elemento B de Z= 9. ¿Cuál de los dos es más electronegativo? ¿Cuál tiene la energía de ionización más pequeña? ¿Qué iones formarían? Si se combinan entre sí, qué compuesto formarían y tipo de enlace. El elemento A tiene cuatro electrones en la última capa, ns2 np2, tiene tendencia a compartir y en algún caso ganar/perder cuatro electrones. El elemento B tiene siete electrones en la última capa, ns2 np5, tiene tendencia a ganar un electrón y adquirir la configuración electrónica del gas noble del mismo periodo. Es más electronegativo B porque es más pequeño al estar situado en un grupo más a la derecha de la tabla periódica. A tiene la energía de ionización más pequeña porque tiene mayor radio atómico que B, y por tanto es más fácil arrancar el electrón más externo. A formaría A4+, A4- (poco habitual), B formaría B-. Si se combinan entre sí, al ser ambos no metales, darían lugar a un compuesto con enlace covalente de fórmula AB4, dado que A es tetravalente y B monovalente covalente. 14.- El elemento A de Z=13 y el elemento B de Z= 15. ¿Cuál de los dos es más electronegativo? ¿Cuál tiene la energía de ionización más pequeña? ¿Qué iones formarían? Si se combinan entre sí, qué compuesto formarían y tipo de enlace. El elemento A tiene tres electrones en la última capa, ns2 np1, tiene tendencia a perder tres electrones. El elemento B tiene cinco electrones en la última capa, ns2 np3, tiene tendencia a ganar tres electrones y adquirir la configuración electrónica del gas noble del mismo periodo. Es más electronegativo B porque está situado en un grupo más a la derecha dela tabla periódica. A tiene la energía de ionización más pequeña porque tiene mayor radio atómico que B, y por tanto es más fácil arrancar el electrón más externo. A formaría A3+, B formaría B3-. Si se combinan entre sí, al ser A un metal y B un no metal daría lugar a un compuesto iónico de fórmula AB. 15.- ¿Por qué el agua tiene una temperatura de fusión y ebullición mayor que el resto de hidruros del mismo grupo (H2S, H2Se,..) El enlace covalente O-H está formado por un átomo muy pequeño y electronegativo, O, y un átomo de hidrógeno, por lo que es un enlace covalente muy polar. Se genera un enlace denominado de hidrógeno entre un átomo de hidrógeno de una molécula de agua con el átomo de oxígeno de otra molécula de agua que justifica que tenga un punto de fusión y ebullición más elevado que el resto de hidruros no metálicos del mismo grupo. 16.- Explica el enlace covalente de las siguientes moléculas: a) HCl El cloro es más electronegativo que el hidrógeno por lo que atrae con más fuerza al par de electrones que comparte con el hidrógeno, por lo que el enlace es covalente polar y la molécula polar. b) SiH4 El silicio es más electronegativo que el hidrógeno por lo que atrae con más fuerza al par de electrones que comparte con el hidrógeno, por lo que el enlace es covalente polar. No obstante, la molécula es apolar por simetría al tener una distribución de los átomos tetraédrica. 17.- Justifica que la molécula de CO2 sea apolar, a pesar de que sus enlaces sean polares. La molécula de dióxido de carbono es lineal, dispone de dos dobles enlaces C=O, como el oxígeno es más electronegativo que el carbono se trata de un enlace covalente polar. No obstante, al ser un molécula lineal se compensan ambos momentos bipolares y la molécula es apolar. 18.- En cuál de los siguientes compuestos el enlace es iónico: HF, H2O2, NaH, CO2. Razona la respuesta. El enlace iónico tiene lugar entre un elemento metálico y un elemento no metálico. En los cuatro compuestos sólo hay un elemento metálico, el sodio, por lo que el único compuesto iónico es el NaH, el resto son compuestos con enlace covalente polar. 19.- ¿Qué se entiende por un enlace covalente dativo o coordinado? Es aquel enlace covalente donde uno de los átomos aporta los dos electrones del enlace. Como por ejemplo en la formación del ion amonio y del ion hidronio. En cuál de las siguientes moléculas se establece un enlace covalente dativo o coordinado: nitrógeno N2, ion amonio NH4+, amoniaco NH3, ion amiduro NH2- Como se indica en las siguientes representaciones, sólo el ion amonio presenta este tipo de enlace. 20.- Indica la concentración de iones de las siguientes disoluciones: debes disociar en primer lugar cada sal y considerar que cada par de sales se encuentran ya en una única disolución con la concentración que se indica. a) KCl 0,1 M + NaCl 0,2 M b) Na2CO3 0,2 M + NaHCO3 0,2 M c) KCl 0,3 M + Na2CO3 0,4 M a) [ion cloruro] = 0,1 + 0,2 = 0,2 M; [ion sódio] = 0,2 M; [ion potasio] = 0,1 M b) [ion sódio] = 2x0,2 + 0,2 = 0,6 M; [ion carbonato] = 0,2 M; [ion bicarbonato] = 0,2 M c) [ion cloruro] = 0,3 M; [ion potasio] = 0,3 M; [ion sodio] = 0,4x2 = 0,8 M; [ion carbonato] = 0,4 M 21.- Indica la concentración de iones de las siguientes disoluciones: a) KNO3 0,5 M + NaNO3 0,25 M b) K2S 0,2 M + Li2S 0,4 M c) K3PO4 0,3 M + K3PO3 0,15 M Disocie en primer lugar las sales para comprobar el número de iones que aparecen de cada especie química. a)[ion nitrato] = 0,5 + 0,25 = 0,75 M; [ion potasio] = 0,5 M;[ion sodio] = 0,25 M b)[ion sulfuro] = 0,2 + 0,4 = 0,6 M; [ion potasio]= 0,2x2 = 0,4 M; [ion litio] = 0,4x2 = 0,8 M c) [ion potasio] = 0,3x3 + 0,3x0,15 = 1,35 M; [ion fosfato] = 0,3 M; [ion fosfito] = 0,15 M
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