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Propiedades de las sustancias
Teoría
2020 · Extraordinaria · Suplente
B3
Examen

Dadas las siguientes sustancias: Al\ce{Al}, SOX2\ce{SO2} y KCl\ce{KCl}, indique razonadamente la sustancia que presenta:

a) Mayor solubilidad en agua.b) Menor punto de fusión.c) Mayor conductividad térmica.
Propiedades físicasTipos de enlace

Para determinar las propiedades solicitadas, primero identificamos la naturaleza del enlace en cada sustancia:1. Al\ce{Al}: Es un sólido metálico formado por una red de cationes AlX3+\ce{Al^3+} rodeados por una nube de electrones deslocalizados.2. KCl\ce{KCl}: Es un sólido iónico constituido por una red cristalina de cationes KX+\ce{K+} y aniones ClX\ce{Cl-} unidos por fuerzas electrostáticas intensas.3. SOX2\ce{SO2}: Es una sustancia molecular covalente. El átomo central de azufre presenta dos pares de electrones de enlace y un par solitario, respondiendo a una estructura de tipo AB2E1AB_2E_1 según la RPECV. Esto genera una geometría angular y una molécula polar donde actúan fuerzas de Van der Waals (dipolo-dipolo).

a) Mayor solubilidad en agua.

La sustancia con mayor solubilidad es el KCl\ce{KCl}. Al ser un compuesto iónico, en contacto con un disolvente polar como el agua, se produce la hidratación de los iones. Las interacciones ion-dipolo liberan suficiente energía para compensar la energía reticular del cristal, permitiendo la disociación y solvatación de los iones KX+\ce{K+} y ClX\ce{Cl-}.

b) Menor punto de fusión.

La sustancia con menor punto de fusión es el SOX2\ce{SO2}. A diferencia de Al\ce{Al} y KCl\ce{KCl}, que poseen enlaces fuertes (metálico e iónico) que mantienen unidos los átomos o iones en redes tridimensionales, el SOX2\ce{SO2} es una sustancia molecular. Las fuerzas que mantienen unidas las moléculas de SOX2\ce{SO2} entre sí son fuerzas intermoleculares de Van der Waals, mucho más débiles que los enlaces químicos primarios, por lo que se requiere muy poca energía térmica para separarlas.

c) Mayor conductividad térmica.

La sustancia con mayor conductividad térmica es el Al\ce{Al}. En los metales, la conductividad térmica es extremadamente alta debido a la presencia de la nube de electrones deslocalizados (mar de electrones). Estos electrones tienen una gran movilidad y pueden transferir energía cinética de forma rápida a través de la estructura al colisionar con otros electrones y con los cationes de la red.