T2: Enlace químico · Enlace químico y propiedades

T2: Enlace químico

Enlace químico y propiedades

Cuestión

2022 · Ordinaria · Reserva

Justifique la veracidad o falsedad de las siguientes proposiciones:

a) El compuesto formado al enlazarse los elementos

A (Z= 11)

B (Z= 8)

es un sólido conductor de la electricidad cuando está fundido.b) El punto de fusión del

\ce{NaCl}

es menor que el del

\ce{MgCl2}

.c) Los siguientes compuestos están ordenados por puntos de fusión decreciente:

\ce{NaF > F2 > HF}

Enlace IónicoConductividadPunto de Fusión

a) Verdadero. El elemento

A

(

Z=11

) presenta la configuración electrónica

1s^2 2s^2 2p^6 3s^1

, por lo que es un metal alcalino del grupo 1. El elemento

B

(

Z=8

) tiene una configuración

1s^2 2s^2 2p^4

, situándose en el grupo 16 como un no metal. Al combinarse, el metal cede su electrón de valencia al no metal, formando un compuesto iónico de fórmula

\ce{A2B}

En estado sólido, los compuestos iónicos forman redes cristalinas donde los iones ocupan posiciones fijas, impidiendo la conducción de corriente. Sin embargo, al fundirse, la energía térmica vence las fuerzas electrostáticas y los iones adquieren movilidad, permitiendo el transporte de carga eléctrica.

b) Verdadero. Ambos compuestos son de naturaleza iónica. La temperatura de fusión en estos compuestos depende de la energía reticular (

U

), la cual se rige por la Ley de Coulomb:

U ∝ \frac{Q_1 \cdot Q_2}{r_0}

En el $\ce{NaCl}$ , las cargas son $+1$ y $-1$ , mientras que en el $\ce{MgCl2}$ son $+2$ y $-1$ . El producto de las cargas es mayor en el $\ce{MgCl2}$ . Además, el ion $\ce{Mg^2+}$ y el ion $\ce{Na^+}$ son isoelectrónicos ( $1s^2 2s^2 2p^6$ ), pero el magnesio ( $Z=12$ ) tiene una mayor carga nuclear que el sodio ( $Z=11$ ). Al tener el mismo apantallamiento ( $S$ ), la carga nuclear efectiva ( $Z_{ef} = Z - S$ ) es mayor en el $\ce{Mg^2+}$ , lo que atrae con más fuerza a los electrones y reduce su radio iónico en comparación con el $\ce{Na^+}$ .Al tener mayores cargas y un menor radio del catión, la energía reticular del $\ce{MgCl2}$ es superior a la del $\ce{NaCl}$ , resultando en un punto de fusión más elevado.

c) Falso. El orden correcto de los puntos de fusión se establece analizando el tipo de enlace y las fuerzas intermoleculares presentes en cada sustancia:

1. $\ce{NaF}$ : Es un compuesto iónico que forma una red cristalina de iones $\ce{Na+}$ y $\ce{F-}$ . Las fuerzas electrostáticas son muy intensas, por lo que tiene el punto de fusión más alto de los tres.2. $\ce{HF}$ : Es una molécula covalente polar. Debido a la gran diferencia de electronegatividad entre el $\ce{H}$ y el $\ce{F}$ , y al pequeño tamaño de estos átomos, presenta fuerzas intermoleculares por puentes de hidrógeno.3. $\ce{F2}$ : Es una molécula covalente apolar. Las únicas fuerzas existentes entre sus moléculas son las fuerzas de dispersión de London, que son muy débiles.Por tanto, el orden decreciente de los puntos de fusión debe ser:

\ce{NaF > HF > F2}