(TEMA 12) 20. El gas NH3 solidifica como sólido…
(A). iónico.
(B). atómico.
(C). metálico.
(D). molecular.
Solución: D. Cuando este gas se solidifica (bajando la temperatura o aumentando la presión) sus moléculas se disponen en los vértices de un cristal, quedando unidas unas a otras por fuerzas intermoleculares.
(TEMA 12) 21. ¿Cuál de los siguientes materiales conduce peor la electricidad?
(A). La mina de un lápiz clásico.
(B). Cloruro de hidrógeno disuelto en agua.
(C). Carburo de silicio.
(D). Una moneda de plata.
Solución: C. Es conocida la alta conductividad eléctrica de los metales. De los cuatro materiales que se mencionan, solo uno de ellos es metálico: la plata. De hecho, la plata es el metal que mejor conduce la corriente eléctrica (siendo también un excelente conductor del calor). La conducción eléctrica en la plata se debe a que el enlace que mantiene unidos a los iones Ag+ en su estructura cristalina es del tipo conocido como “metálico”. Esta forma de enlazamiento se caracteriza por la existencia de electrones más o menos libres cuyo movimiento es lo que constituye propiamente la corriente eléctrica.
El cloruro de hidrógeno es un gas formado por moléculas de HCl. En ellas, la unión entre H y Cl es esencialmente covalente. Eso supone que los electrones del enlace, a diferencia de lo que sucede en el enlace metálico, están muy localizados y tienen impedida su movilidad, por lo que el cloruro de hidrógeno en estado gaseoso no puede ser un buen conductor eléctrico. Sin embargo, al disolverlo en agua se convierte en lo que llamamos “ácido clorhídrico”, que es un ácido fuerte disociado en los iones Cl– y H+. Son estas especies cargadas las responsables de que una disolución acuosa de HCl sea relativamente buena conductora de la electricidad.
La mina de un lápiz contiene grafito. El grafito es una de las formas en que se presenta el carbono en la naturaleza. Otra es el diamante. La configuración electrónica del C es 1s2 2s2 2p2. En el diamante, los orbitales 2s y 2p se hibridan para formar 4 orbitales híbridos sp3. De este modo, la configuración del C en el diamante se podría escribir así: 1s2 2(sp3)4. En cada orbital híbrido sp3 hay un electrón. Los cuatro orbitales se dirigen hacia los vértices de un tetraedro, y en esos cuatro vértices se colocan otros tantos átomos de C. Esta configuración da lugar a solapamientos entre orbitales sp3 de los C de los vértices con el C del átomo central, formándose así enlaces covalentes puros (tipo σ, dado que los solapamientos son frontales). La configuración se repite en toda la red cristalina. Estos enlazamientos tan rígidos impiden que los electrones se puedan mover. Por eso, el diamante no conduce la corriente.
Sin embargo, en el grafito la configuración electrónica del C es diferente. No se hibridan los orbitales 2s con los tres orbitales 2p, sino solo con dos, quedando un orbital p puro. Esta configuración podría escribirse así: 1s2 2(sp2)3 2p1. Los átomos de C se disponen en láminas. En cada lámina, los átomos de C quedan en los vértices de un hexágono (a manera de panal). De los enlaces entre carbonos son responsables los orbitales híbridos sp2. Estos enlaces son tipo σ. Pero, como se acaba de decir, a cada C le queda un orbital p puro. Este se dispone perpendicularmente a los hexágonos y permite la formación de un enlace π entre un C y su vecino. Estos enlaces π (más débiles que los σ) están “deslocalizados”, lo que implica su movilidad y la conducción de la corriente eléctrica. La conducción en el grafito se da en menor grado que en los metales, pero aun así es de cierta consideración.
Por último, el carburo de silicio, que sirve de abrasivo, entre otros usos, tiene la estructura del diamante. Los electrones de los enlaces están muy localizados, lo que hace que el compuesto conduzca muy poco la corriente, sobre todo en comparación con los anteriores. No obstante, es un buen semiconductor, especialmente cuando es adecuadamente dopado.
