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Enlace químico

AndalucíaQuímicaEnlace químico
1 ejercicio
Tipos de enlace, polaridad, hibridación
Teoría
2026 · Ordinaria · Titular
1B
Examen

Justifique si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones:

a) El CHX4\ce{CH4} tiene un punto de fusión menor que el CClX4\ce{CCl4}b) El CClX4\ce{CCl4} no es soluble en agua.c) El átomo central del BFX3\ce{BF3} presenta una hibridación spX3\ce{sp^3}d) El BFX3\ce{BF3} es un buen conductor de la electricidad.
Enlace covalentePolaridad de moléculasHibridación
a) VERDADERO. Tanto CHX4\ce{CH4} como CClX4\ce{CCl4} son moléculas apolares, por lo que las únicas fuerzas intermoleculares que presentan son las fuerzas de London (dispersión). Estas fuerzas aumentan con la masa molecular y la polarizabilidad de la molécula. La masa molecular del CHX4\ce{CH4} (M16M \approx 16 g/mol) es mucho menor que la del CClX4\ce{CCl4} (M154M \approx 154 g/mol), lo que implica que las fuerzas de dispersión en el CClX4\ce{CCl4} son significativamente mayores. Por tanto, se necesita más energía para fundir el CClX4\ce{CCl4}, y el CHX4\ce{CH4} presenta un punto de fusión menor (182C-182\,^\circ\text{C} frente a 23C-23\,^\circ\text{C}).b) VERDADERO. El CClX4\ce{CCl4} es una molécula apolar: aunque los enlaces CCl\ce{C-Cl} son polares individualmente, la geometría tetraédrica regular (AB4AB_4) hace que los momentos dipolares se anulen vectorialmente, resultando en un momento dipolar neto nulo. El agua, en cambio, es polar. Según el principio "lo semejante disuelve a lo semejante", una sustancia apolar no es soluble en un disolvente polar como el agua, ya que las interacciones ion-dipolo o dipolo-dipolo del agua no pueden sustituir eficazmente a los enlaces de hidrógeno entre moléculas de agua. Por tanto, el CClX4\ce{CCl4} no es soluble en agua.c) FALSO. El boro en BFX3\ce{BF3} forma 3 enlaces con los tres átomos de flúor y no tiene ningún par de electrones no enlazante en el átomo central. Aplicando la RPECV, la molécula es de tipo AB3E0AB_3E_0, lo que corresponde a una geometría trigonal plana con ángulos de 120120^\circ. Para explicar esta geometría se requiere una hibridación sp2sp^2 (mezcla de un orbital ss y dos orbitales pp), que genera tres orbitales híbridos equivalentes en el mismo plano. Una hibridación sp3sp^3 daría lugar a cuatro orbitales híbridos y una geometría tetraédrica, lo cual no se corresponde con la estructura real del BFX3\ce{BF3}.d) FALSO. El BFX3\ce{BF3} es un compuesto molecular covalente. En estado puro (sólido, líquido o gas) no dispone de iones ni de electrones libres que puedan moverse bajo la influencia de un campo eléctrico. La conducción eléctrica requiere portadores de carga móviles, que solo existen en metales, sales fundidas o disoluciones de electrolitos. Al carecer de estas especies, el BFX3\ce{BF3} es mal conductor de la electricidad.