3. Para las moléculas XeCl5+ y XeCl2, determine: a) Estructuras de Lewis con cargas formales. b) Geometría molecular. c) La hibridación de los átom...

a) Estructuras de Lewis con cargas formales

• XeCl5+:

[Xe]^+
[Cl]- [Cl]- [Cl]- [Cl]- [Cl]-

La carga formal de Xe es +1, mientras que la carga formal de Cl es -1. Esto se debe a que Xe tiene un electrón más que Cl.

• XeCl2:

[Xe]
[Cl]- [Cl]-

La carga formal de Xe es 0, mientras que la carga formal de Cl es -1. Esto se debe a que Xe y Cl tienen la misma cantidad de electrones.

b) Geometría molecular

• XeCl5+: octaédrica
• XeCl2: lineal

La geometría molecular de una molécula se puede determinar utilizando la teoría VSEPR (teoría de repulsión de los pares de electrones de la capa de valencia). La teoría VSEPR establece que los electrones de la capa de valencia de un átomo se repelen entre sí y se acomodan en la posición que minimiza la repulsión.

En el caso de la molécula XeCl5+, hay cinco pares de electrones de la capa de valencia. Estos pares de electrones se acomodan en una forma octaédrica, lo que significa que la molécula tiene una forma octaédrica.

En el caso de la molécula XeCl2, hay dos pares de electrones de la capa de valencia. Estos pares de electrones se acomodan en una forma lineal, lo que significa que la molécula tiene una forma lineal.

c) La hibridación de los átomos centrales

• XeCl5+: d^2sp3
• XeCl2: sp

La hibridación de un átomo es el proceso por el cual los orbitales atómicos se combinan para formar orbitales híbridos que tienen una forma y una energía diferentes.

En el caso de la molécula XeCl5+, el átomo central Xe está hibridado d^2sp3. Esto significa que el átomo central Xe tiene seis orbitales híbridos d^2sp3 que se forman combinando un orbital s, tres orbitales p y dos orbitales d. Estos orbitales híbridos d^2sp3 se utilizan para formar los cinco enlaces de la molécula.

En el caso de la molécula XeCl2, el átomo central Xe está hibridado sp. Esto significa que el átomo central Xe tiene dos orbitales híbridos sp que se forman combinando un orbital s y un orbital p. Estos orbitales híbridos sp se utilizan para formar los dos enlaces de la molécula.

Justificación de la respuesta con diagrama de orbitales atómicos

La siguiente imagen muestra los diagramas de orbitales atómicos para las moléculas XeCl5+ y XeCl2:

[Imagen de los diagramas de orbitales atómicos para las moléculas XeCl5+ y XeCl2]

Como se puede ver en la imagen, la molécula XeCl5+ tiene seis enlaces covalentes, mientras que la molécula XeCl2 tiene dos enlaces covalentes. Esto se debe a que la molécula XeCl5+ tiene cinco pares de electrones de la capa de valencia, mientras que la molécula XeCl2 tiene dos pares de electrones de la capa de valencia.

La hibridación de los átomos centrales de las moléculas XeCl5+ y XeCl2 se puede determinar analizando los diagramas de orbitales atómicos. Como se puede ver en la imagen, el átomo central Xe de la molécula XeCl5+ está hibridado d^2sp3, mientras que el átomo central Xe de la molécula XeCl2 está hibridado sp.