B.1
Para cada una de las moléculas y
a) Indique su geometría molecular según la teoría RPECV.b) Indique la hibridación que presenta el átomo central.c) Justifique su polaridad y escriba el tipo de fuerzas intermoleculares que presenta.d) Razone cuál de ellas es más soluble en agua.a) Para la molécula de , el átomo central de fósforo (grupo 15) posee la configuración electrónica de valencia , contando con 5 electrones en su capa externa. Al formar enlaces con tres átomos de flúor, el fósforo comparte 3 electrones (formando 3 pares de enlace) y mantiene un par de electrones no enlazantes (par solitario). Según la teoría RPECV, esta disposición de 4 pares de electrones corresponde a una molécula de tipo , lo que resulta en una geometría electrónica tetraédrica y una geometría molecular piramidal trigonal. Para el , el átomo de boro (grupo 13) tiene una configuración de valencia , con 3 electrones externos. Al unirse a tres átomos de cloro, utiliza sus 3 electrones para formar 3 pares de enlace y no presenta pares solitarios. Se clasifica como una molécula de tipo , lo que determina una geometría molecular trigonal plana.b) En la molécula de , el átomo de fósforo presenta cuatro regiones de densidad electrónica (tres pares enlazantes y un par solitario) que se orientan hacia los vértices de un tetraedro; por tanto, el átomo central presenta una hibridación . En la molécula de , el átomo de boro presenta únicamente tres regiones de densidad electrónica (tres pares enlazantes) dirigidas hacia los vértices de un triángulo equilátero, por lo que su átomo central presenta una hibridación .c) La molécula de es polar. Debido a su geometría piramidal trigonal, los momentos dipolares de los enlaces (donde el flúor es más electronegativo) no se anulan por simetría, resultando en un momento dipolar total neto distinto de cero (). Sus fuerzas intermoleculares son las fuerzas de dispersión de London y las interacciones dipolo-dipolo. El es una molécula apolar. Al poseer una geometría trigonal plana simétrica, los tres momentos dipolares de los enlaces se anulan vectorialmente (). Sus únicas fuerzas intermoleculares son las fuerzas de dispersión de London.d) La molécula de es más soluble en agua que el . El agua es un disolvente polar y, siguiendo el principio de que las sustancias con polaridades similares son miscibles entre sí, la naturaleza polar del permite el establecimiento de interacciones dipolo-dipolo con las moléculas de agua. El , al ser una molécula apolar, no presenta afinidad electrostática con el dipolo del agua, lo que limita significativamente su solubilidad en este medio.