Examen de Principios de Química y Estructura – Febrero 2014 (2s) | Soluciones de las preguntas 12, 13, 14 y 15

(TEMA 8) 12. El elemento de configuración electrónica 1s²2s² 2p⁶3s²3p⁴

(A). puede formar enlaces covalentes con valencias 2, 4 y 6.
(B). puede formar enlaces covalentes con valencias 1, 3, 5 y 7.
(C). no puede formar enlaces covalentes.
(D). puede formar enlaces covalentes con valencias 3 y 5.

Solución: A. Dado que su configuración electrónica externa es del tercer periodo, puede dar lugar a configuraciones del tipo 3s² 3p_x² 3p_y¹3p_z¹, 3s² 3p_x¹ 3p_y¹ 3p_z¹ 3d¹, 3s¹ 3p_x¹ 3p_y¹ 3p_z¹ 3d_xy¹ 3d_xz¹, lo que le permite formar enlaces covalentes con valencias covalentes 2, 4 y 6

(TEMA 8) 13. El momento dipolar (µ = qd) y la longitud de enlace observados para la molécula HF son 1,83 D y 0,92 Å (1D=10^-18ues×cm). La carga del electrón es 4,8·10^-10 ues. Según estos datos, el porcentaje de carácter iónico de dicha molécula es

(A). 18 %
(B). 33 %
(C). 41 %
(D). 78 %

Solución: C. Si se hubiera transferido un electrón completo del H al F, el momento dipolar teórico de la molécula en debyes sería µ_teor = 1×4,8×10^-10ues×0,92Å = 1×4,8×10^-10 ues×0,92·10^-8 cm = 4,42×10^-18 ues×cm = 4,42 D. Luego: % carácter iónico = 100×(µ_obs/µ_teor) = 100×(1,83/4,42) = 41 %

(TEMA 9) 14. El número de electrones de valencia del átomo de fósforo y de electrones totales (de P y de F) que forman los enlaces del compuesto PF₅ son

(A). 10 y 5 respectivamente
(B). 10 en ambos casos
(C). 5 en ambos casos
(D). 5 y 10 respectivamente

Solución: D. La configuración electrónica del fósforo es 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³. Como se ve, tiene tres electrones desapareados (los del orbital 3p), o “de valencia”. Para formar enlaces en una molécula como el PF₅ es razonable pensar que necesita 5 electrones de valencia. Una forma de conseguirlo es mediante la configuración excitada 3s¹3p_x¹3p_y¹3p_z¹3d¹, que tiene 5 electrones de valencia. Por su parte, cada uno de los 5 átomos de flúor participará partiendo de una configuración electrónica externa del tipo 2s²2p_x²2p_y²2p_z¹. El átomo de P aportará pues 5 electrones, y un electrón cada uno de los 5 átomos de F para formar los 5 enlaces σ (P-F). Tendremos así 10 electrones enlazantes repartidos en los 5 orbitales enlazantes σ (P-F).

(TEMA 9) 15. Las moléculas O₂, N₂ y F₂ ordenadas de menor a mayor longitud de enlace son

(A). O₂, N₂ y F₂
(B). N₂, O₂ y F₂
(C). F₂, O₂ y N₂
(D). F₂, N₂ y O₂

Solución: B. Los elementos de las tres moléculas pertenecen al mismo periodo, por lo que sus volúmenes atómicos no son muy dispares. Sin embargo, sus órdenes de enlace son 1 (F-F), 2 (O=O) y 3 (N≡N). La longitud de enlace aumentará, por tanto, en orden inverso.