1B
Justifique si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones:
a) La molécula de agua tiene una geometría angular.b) El oxígeno del agua tiene una hibridación c) El agua es un buen disolvente para el d) El punto de ebullición del es menor que el del .a) Verdadero. La molécula de agua () tiene un átomo central de oxígeno (A) unido a dos átomos de hidrógeno (B), formando dos pares de electrones de enlace. El átomo de oxígeno también posee dos pares de electrones no enlazantes (E). Según la teoría de Repulsión de Pares de Electrones de la Capa de Valencia (RPECV), el tipo de molécula es . La disposición de los cuatro dominios electrónicos (dos de enlace y dos no enlazantes) alrededor del oxígeno es tetraédrica. Sin embargo, los pares de electrones no enlazantes ejercen una mayor repulsión que los pares de enlace, comprimiendo el ángulo de enlace entre los átomos de hidrógeno y resultando en una geometría molecular angular.b) Falso. El átomo de oxígeno en la molécula de agua está rodeado por cuatro dominios electrónicos: dos pares de electrones de enlace con los átomos de hidrógeno y dos pares de electrones no enlazantes. Para acomodar estos cuatro dominios electrónicos y minimizar la repulsión entre ellos, el átomo de oxígeno sufre una hibridación . La hibridación implicaría la existencia de solo tres dominios electrónicos.c) Falso. El agua () es una molécula polar debido a su geometría angular y a la alta electronegatividad del oxígeno, que genera un momento dipolar neto significativo. Esta polaridad permite al agua formar enlaces de hidrógeno y es un buen disolvente para sustancias polares e iónicas. Por otro lado, el tetracloruro de carbono () es una molécula apolar. Aunque los enlaces C-Cl son polares debido a la diferencia de electronegatividad entre el carbono y el cloro, la geometría tetraédrica de la molécula hace que los momentos dipolares de los enlaces se cancelen mutuamente, resultando en un momento dipolar neto de cero para la molécula. Según el principio de "lo semejante disuelve a lo semejante", las sustancias polares disuelven a las polares y las apolares a las apolares. Por tanto, el agua no es un buen disolvente para el .d) Falso. El punto de ebullición del es significativamente mayor que el del . Esta diferencia se debe a los tipos de fuerzas intermoleculares presentes en cada compuesto. Tanto el como el son moléculas polares y presentan fuerzas dipolo-dipolo y fuerzas de dispersión de London. Sin embargo, el oxígeno es un átomo mucho más electronegativo que el azufre. La gran electronegatividad del oxígeno en el permite la formación de enlaces de hidrógeno entre sus moléculas, que son fuerzas intermoleculares mucho más fuertes que las fuerzas dipolo-dipolo o las fuerzas de dispersión. El , aunque es polar, no forma enlaces de hidrógeno efectivos debido a la menor electronegatividad del azufre. Por lo tanto, se requiere mucha más energía para superar los enlaces de hidrógeno en el agua y permitir su ebullición, lo que resulta en un punto de ebullición mucho más alto para el () en comparación con el ().