B3
En referencia al tetrafluoruro de carbono, :
a) Indique el tipo de hibridación que presenta el átomo de carbono.b) Justifique la polaridad de los enlaces y de la molécula.c) Razone si es soluble en agua.a) El átomo de carbono () presenta una configuración electrónica . En la molécula de , el carbono actúa como átomo central y se une a cuatro átomos de flúor mediante enlaces covalentes sencillos. Según la Teoría de Repulsión de Pares de Electrones de la Capa de Valencia (TRPECV), la molécula responde al tipo , lo que implica una disposición tetraédrica de los pares electrónicos. Para que el carbono pueda formar estos cuatro enlaces equivalentes dirigidos hacia los vértices de un tetraedro, debe hibridar sus orbitales de la capa de valencia (un orbital y tres orbitales ), dando lugar a cuatro orbitales híbridos .b) El flúor es el elemento más electronegativo de la tabla periódica, presentando una electronegatividad superior a la del carbono (). Debido a esta diferencia, el par de electrones del enlace se encuentra desplazado hacia el átomo de flúor, lo que genera un momento dipolar de enlace () y convierte a cada enlace en un enlace covalente polar. No obstante, la geometría de la molécula es tetraédrica y altamente simétrica. Al ser los cuatro átomos periféricos idénticos, la suma vectorial de los momentos dipolares de los enlaces se anula (), por lo que la molécula de es apolar.c) El no es soluble en agua. La solubilidad de las sustancias sigue la regla general de que las sustancias se disuelven en disolventes de polaridad similar. El agua es un disolvente muy polar debido a su geometría angular () y a la capacidad de formar puentes de hidrógeno. Puesto que el tetrafluoruro de carbono es una molécula apolar, las interacciones dipolo-dipolo inducido que se establecerían entre el agua y el son demasiado débiles para compensar la ruptura de los fuertes puentes de hidrógeno existentes entre las moléculas de agua, resultando en la insolubilidad del compuesto.