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Propiedades de las sustancias
Teoría
2017 · Extraordinaria · Titular
3B
Examen

En función del tipo de enlace conteste, razonando la respuesta:

a) ¿Tiene el CHX3OH\ce{CH3OH} un punto de ebullición más alto que el CHX4\ce{CH4}?b) ¿Tiene el KCl\ce{KCl} un punto de fusión mayor que el ClX2\ce{Cl2}?c) ¿Cuál de estas sustancias es soluble en agua: CClX4\ce{CCl4} o KCl\ce{KCl}?
Fuerzas intermolecularesEnlace iónicoSolubilidad
a) ¿Tiene el CHX3OH\ce{CH3OH} un punto de ebullición más alto que el CHX4\ce{CH4}?

Sí, el CHX3OH\ce{CH3OH} tiene un punto de ebullición más alto que el CHX4\ce{CH4}. Las moléculas de metanol, CHX3OH\ce{CH3OH}, son polares y pueden formar enlaces de hidrógeno entre sí debido a la presencia del grupo hidroxilo (-OH\text{-OH}). Estos enlaces de hidrógeno son fuerzas intermoleculares muy fuertes. Por otro lado, las moléculas de metano, CHX4\ce{CH4}, son apolares y solo presentan fuerzas de dispersión de London (o fuerzas de Van der Waals), que son mucho más débiles que los enlaces de hidrógeno. Se requiere mucha más energía para vencer los enlaces de hidrógeno en el metanol que para superar las fuerzas de dispersión de London en el metano, resultando en un punto de ebullición más alto para el CHX3OH\ce{CH3OH}.

b) ¿Tiene el KCl\ce{KCl} un punto de fusión mayor que el ClX2\ce{Cl2}?

Sí, el KCl\ce{KCl} tiene un punto de fusión mayor que el ClX2\ce{Cl2}. El cloruro de potasio, KCl\ce{KCl}, es un compuesto iónico formado por iones KX+\ce{K+} y ClX\ce{Cl-} unidos por fuertes fuerzas electrostáticas en una red cristalina. Para fundir este compuesto, se necesita una gran cantidad de energía para romper estas fuerzas iónicas. En contraste, el cloro molecular, ClX2\ce{Cl2}, es una molécula covalente apolar. Las únicas fuerzas intermoleculares presentes entre las moléculas de ClX2\ce{Cl2} son las fuerzas de dispersión de London, que son muy débiles. Por lo tanto, se requiere mucha menos energía para separar las moléculas de ClX2\ce{Cl2} que para desestructurar la red iónica del KCl\ce{KCl}, lo que confiere al KCl\ce{KCl} un punto de fusión significativamente más alto.

c) ¿Cuál de estas sustancias es soluble en agua: CClX4\ce{CCl4} o KCl\ce{KCl}?

El KCl\ce{KCl} es soluble en agua. El agua es un disolvente polar, y la regla general de "lo semejante disuelve a lo semejante" indica que las sustancias polares e iónicas se disuelven bien en disolventes polares. El tetracloruro de carbono, CClX4\ce{CCl4}, es una molécula con geometría tetraédrica donde los momentos dipolares de los enlaces carbono-cloro se cancelan mutuamente, lo que la convierte en una molécula apolar. Por lo tanto, el CClX4\ce{CCl4} no es soluble en agua. El cloruro de potasio, KCl\ce{KCl}, es un compuesto iónico. Cuando se introduce en agua, los dipolos de las moléculas de agua interaccionan con los iones KX+\ce{K+} y ClX\ce{Cl-} (interacciones ion-dipolo), rodeándolos y separándolos de la red cristalina, lo que permite que el KCl\ce{KCl} se disuelva.