Ejercicio 1. (Calificación máxima: 2 puntos) Dadas las siguientes especies: Fe, BH3, CHCl3 y MgF2. a) (0,5 puntos) Justifique qué tipo de enlace p...

Solución:

a)

EspecieTipo de enlaceFeMetálicoBH3CovalenteCHCl3CovalenteMgF2Iónico

Explicación:

• Fe: El hierro es un metal, por lo que sus átomos se unen mediante enlaces metálicos. En los enlaces metálicos, los electrones de valencia de los átomos de hierro se comparten de forma deslocalizada por toda la red cristalina.
• BH3: El boro y el hidrógeno son elementos no metálicos, por lo que sus átomos se unen mediante enlaces covalentes. En los enlaces covalentes, los átomos comparten electrones para completar su octeto. En el caso de BH3, el boro tiene una hibridación sp2, que le permite formar tres enlaces covalentes con los átomos de hidrógeno.
• CHCl3: El carbono, el cloro y el hidrógeno son elementos no metálicos, por lo que sus átomos se unen mediante enlaces covalentes. En el caso de CHCl3, el carbono tiene una hibridación sp3, que le permite formar cuatro enlaces covalentes con los átomos de cloro y de hidrógeno.
• MgF2: El magnesio y el flúor son elementos metálicos y no metálicos, respectivamente, por lo que sus átomos se unen mediante enlaces iónicos. En los enlaces iónicos, un átomo cede electrones al otro, lo que da lugar a la formación de iones con carga positiva y negativa. En el caso de MgF2, el magnesio cede dos electrones al flúor, lo que da lugar a la formación de iones Mg2+ y F-.

b)

Solo las sustancias iónicas conducen la corriente eléctrica en estado sólido, ya que en este estado los iones están libres de moverse. Las sustancias covalentes no conducen la corriente eléctrica en estado sólido, ya que los electrones están compartidos entre los átomos y no están libres de moverse.

Por lo tanto, solo MgF2 conducirá la corriente eléctrica en estado sólido.

En estado fundido, tanto las sustancias iónicas como las covalentes conducen la corriente eléctrica, ya que en este estado los electrones están libres de moverse.

c)

Geometría molecular, hibridación y polaridad de las especies covalentes:

EspecieGeometría molecularHibridaciónPolaridadBH3Trigonal planasp2No polarCHCl3Tetraédricasp3Polar

Explicación:

• BH3: La geometría molecular de BH3 es trigonal plana, ya que el boro tiene una hibridación sp2. La hibridación sp2 se forma cuando un orbital s se combina con dos orbitales p para formar tres orbitales sp2. Estos tres orbitales sp2 están dispuestos en un plano triangular y forman ángulos de 120° entre sí.

BH3 es una molécula no polar, ya que los tres enlaces covalentes son iguales. Los tres átomos de hidrógeno tienen la misma electronegatividad que el boro, por lo que no hay una separación de carga neta en la molécula.

• CHCl3: La geometría molecular de CHCl3 es tetraédrica, ya que el carbono tiene una hibridación sp3. La hibridación sp3 se forma cuando un orbital s se combina con tres orbitales p para formar cuatro orbitales sp3. Estos cuatro orbitales sp3 están dispuestos en un tetraedro y forman ángulos de 109,5° entre sí.

CHCl3 es una molécula polar, ya que los átomos de cloro son más electronegativos que el carbono. Esto da lugar a una separación de carga neta en la molécula, con una carga parcial negativa en los átomos de cloro y una carga parcial positiva en el átomo de carbono.

La polaridad de CHCl3 se puede representar mediante un momento dipolar, que es una vector que apunta desde la carga parcial positiva a la carga parcial negativa. El momento dipolar de CHCl3 es de 1,92 D.