domingo, 10 diciembre 2023

Examen de Principios de Química y Estructura – Septiembre 2015 | Soluciones de las preguntas 18 y 19

Al azar

(TEMA 11) 18. La especie HF tiene un punto de ebullición especialmente alto porque…

(A). su enlace es casi 100% iónico.
(B). unas moléculas se unen a otras por enlaces de hidrógeno.
(C). el F se une al H mediante orbitales híbridos sp3.
(D). en disolución acuosa la molécula se disocia formando H+ yF.

Solución: B. Su enlace no se puede considerar 100% iónico porque la diferencia de electronegatividad entre H y F no es la máxima posible. Por otro lado, la explicación del enlace entre F e H no necesita que se considere ninguna  hibridación sp3, y además eso no explicaría el punto de ebullición anómalo. La disociación de la molécula en agua, tampoco.


(TEMA 11) 19. ¿Cómo cree que variará el punto de fusión en la serie NH3, PH3, AsH3, SbH3?

(A). Será mayor en el NH3 y disminuirá a medida que se baja en la serie.
(B). Será mayor en el SbH3 y disminuirá a medida que se sube en la serie.
(C). Será mayor en los dos compuestos centrales de la serie (PH3 y AsH3) y menor en los extremos.
(D). No se puede optar indiscutiblemente por alguna de las otras respuestas porque habría que tener en cuenta más de un efecto.

Solución: D. Por un lado, cuanto más electronegativo sea el elemento al que se une el H, mayor debería ser el punto de fusión, ya que se formarían más fuertes enlaces de hidrógeno intermoleculares que mantendrían unidas las moléculas dificultando su fusión, es decir, aumentando la temperatura necesaria para lograr la fusión. Pero, por otro lado, cuanto mayor sea el peso molecular de estas moléculas (y lo es mayor en el SbH3), más intensas serán las fuerzas de Van der Waals, que también tienden a cohesionar unas moléculas con otras. Por lo tanto, según el primer efecto (enlaces de H) el punto de fusión variaría así: NH3 > PH3 > AsH3 > SbH3, pero según el segundo efecto la variación sería: NH3 < PH3 < AsH3 < SbH3. Por ello, no se puede decidir categóricamente cuál es el orden. De hecho, la realidad es: NH3: -78°C; PH3: -133ºC; AsH3: -116 ºC; SbH3, -89 ºC, lo que supone una variación así: NH3 > PH3 < AsH3 < SbH3.

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