T2: Enlace químico · Tipos de enlace y propiedades

T2: Enlace químico

Tipos de enlace y propiedades

Teoría

2023 · Ordinaria · Titular

B.1

Considere las sustancias $\ce{Cl2}, \ce{HBr}, \ce{Fe}$ y $\ce{KI}$ .

a) Indique el tipo de enlace que presenta cada una de ellas.b) Justifique si conducen la corriente eléctrica a temperatura ambiente.c) Escriba las estructuras de Lewis de aquellas que sean covalentes.d) Justifique si cada una de ellas es soluble en agua o no.

Enlace químicoEstructuras de Lewis

a) Indique el tipo de enlace que presenta cada una de ellas.

$\ce{Cl2}$ : Presenta enlace covalente no polar (o apolar), ya que los dos átomos de cloro tienen la misma electronegatividad y comparten equitativamente el par de electrones. $\ce{HBr}$ : Presenta enlace covalente polar, debido a la diferencia de electronegatividad entre el hidrógeno y el bromo, lo que genera un dipolo permanente en la molécula. $\ce{Fe}$ : Presenta enlace metálico, que se explica mediante el modelo del mar de electrones, donde los cationes de hierro ocupan posiciones fijas en una red rodeados por una nube de electrones de valencia deslocalizados. $\ce{KI}$ : Presenta enlace iónico, formado por la atracción electrostática entre los cationes $\ce{K+}$ y los aniones $\ce{I-}$ tras la transferencia de electrones del metal al no metal.

b) Justifique si conducen la corriente eléctrica a temperatura ambiente.

$\ce{Cl2}$ y $\ce{HBr}$ : No conducen la corriente eléctrica. Son sustancias covalentes moleculares cuyas moléculas son neutras y sus electrones están localizados, por lo que no hay portadores de carga libres. $\ce{Fe}$ : Es un excelente conductor de la corriente eléctrica debido a la movilidad de sus electrones de valencia deslocalizados en la red metálica. $\ce{KI}$ : No conduce la corriente eléctrica en estado sólido (a temperatura ambiente) porque los iones están fijados en sus posiciones de la red cristalina y no pueden desplazarse. Solo conduciría en estado fundido o en disolución acuosa.

c) Escriba las estructuras de Lewis de aquellas que sean covalentes.

Para la molécula de $\ce{Cl2}$ , cada átomo de cloro tiene 7 electrones de valencia y comparten un par para completar el octeto:

\text{:} \ddot{\text{Cl}} - \ddot{\text{Cl}} \text{:}

Para la molécula de $\ce{HBr}$ , el hidrógeno tiene 1 electrón de valencia y el bromo 7. Comparten un par de electrones para que el H alcance la configuración de gas noble (2 electrones) y el Br complete su octeto:

\text{H} - \ddot{\text{Br}} \text{:}

d) Justifique si cada una de ellas es soluble en agua o no.

$\ce{Cl2}$ : Es prácticamente insoluble en agua. Al ser una molécula no polar, no puede establecer interacciones atractivas fuertes con las moléculas polares de agua (solo fuerzas de dispersión de London muy débiles). $\ce{HBr}$ : Es muy soluble en agua. Es una molécula polar que puede establecer interacciones dipolo-dipolo con el agua y, además, se ioniza completamente en ella según la reacción:

\ce{HBr + H2O} -> \ce{H3O+ + Br-}

$\ce{Fe}$ : Es insoluble en agua. Los enlaces metálicos son demasiado fuertes para ser rotos por las interacciones con las moléculas de agua. $\ce{KI}$ : Es soluble en agua. Al ser un compuesto iónico, las interacciones ion-dipolo entre el agua y los iones de la red compensan la energía reticular, permitiendo la hidratación de los iones $\ce{K+}$ y $\ce{I-}$ .