Tema 6. Enllaç químic

(pàg 122 a 141 del llibre de text Química I. Edebé)

del full: 10 enllaç.doc

del full: 05 enllaç PAU.doc

vid : 10 enllaç solucions.doc

VEURE: http://web.educastur.princast.es/ies/salinas/recursos/Equimico.htm

(bones explicacions i bons gràfics interactius del tema)

1) Per què els àtoms tendeixen a cedir, captar o compartir electrons? Quin estat volen assolir?

2) Per què els gasos nobles (o inerts) no tenen tendència a cedir, captar o compartir electrons?

3) Què postula la regla de l'octet? Serveix per interpretar tots els enllaços?

4) a)En el procès en que dos àtoms s'apropen per formar un enllaç explica en quina fase dominen les forces atractives? En quina fase dominen les forces repulsives?

b) Què ocasiona l'atracció? , i la repulsió?

c) Quan es dóna la situació d'equilibri entre els dos àtoms?

d) Encercla la resposta correcta :

Quan s'aproximen dos àtoms d'hidrogen, per exemple, apareixen simultàniament forces d'atracció i repulsió. Al final es forma una agrupació estable, la molècula d'H2 , el procès ve acompanyat de [ desprendiment / absorció ] d'energia, es l'anomenada [ energia reticular / energia d'enllaç / energia potencial ]. Per separar els àtoms un cop formada la molècula hauríem de comunicar-los [ la mateixa / menor / semblanta ] quantitat d'energia.

5) El Na és un element molt electropositiu. El Cl és molt electronegatiu. Els seus nombres atòmics són Z(Na)= 11, Z(Cl) =17

a) Escriu les configuracions electròniques. Explica el perquè del seu caràcter electropositiu i lectronegatiu. Quins seran els ions probables del Na i el Cl?

b) Explica pas a pas com s'enllaçaran els atoms de Na amb els de Cl? Com s'anomena aquest enllaç?

c) "Enllaç iònic" ve d'ió, Per què?

d) Els ions del Na i el Cl, queden units, o millor dit, enllaçats per acció de: (assenyala la millor resposta)

[ ] els electrons compartits [ ] la força d'enllaç [ ] atracció electrostàtica [ ] l'energia reticular

6) La fòrmula del clorur sòdic és NaCl (enllaç iònic). La del oxigen és O2 (enllaç covalent). Per què és possible l'existència de molècules individuals d'O2 i en canvi no existeixen molècules individuals de NaCl?

7) Assenyala les propietats de les substàncies iòniques i el perquè d'aquesta propietat:

a) Les substàncies iòniques són majoritàriament [ sòlides/líquides/ gasoses ] perquè ...

b) Les substàncies iòniques són [ dures / toves ] perquè ...

c) Les substàncies iòniques tenen una temperatura de fusió i ebullició [ alta / baixa ] perquè ...

d) En general es dissolen [ bé / malament ] en dissolvents polars com l'aigua perquè ...

e) En estat sòlid la seva conductivitat elèctrica és [ molt alta / molt baixa ], mentre que en dissolució la seva conductivitat elèctrica és [ molt alta / molt baixa ] perquè ...

8) Digues si es vertader o fals:

L'enllaç covalent es produeix:

[ ] entre dos elements de marcat caracter metàl·lic

[ ] entre dos elements de molt electronegatius

[ ] entre dos elements que volen agafar electrons

[ ] entre un element que vol agafar e- i un altre que vol cedir

[ ] entre dos elements que comparteixen electrons

[ ] en la molècula d'H2

[ ] entre Na i Na

full: Carga Formal.doc

Què és la Càrrega formal

http://www.fq.uh.cu/dpto/qg/geografia/quimica/enlaces.htm

Carga Formal = Número de electrones de  -  ( electrones no   +  1 ⁄ 2  electrones )  

valencia en el átomo            compartidos          compartidos

Ejemplo 1

Estructura de Lewis  del CO₂ 

Electrones de valencia del C    1 x 4  =  4

Electrones de valencia del O     2 x 6 = 12

Total de electrones  a  representar       16

Valencia del C:   4

Valencia del O:   2

O  =  C =  O

Carga Formal C = 4 –( 0 + 1⁄2 (8)) = 0

Carga Formal O = 6 – ( 4 + 1⁄2 (4)) = 0

9) Dibuixa les estructures de Lewis de:

a) H2

b) H2O

c) NH3

d) H Cl

e) CH4

Ara apareixeran enllaços dobles o triples

f) CO2

g) CS2

h) HCHO

i) H3PO4

j) HCN

k)--

l) --

ll) C2H2 ( etí o acetilè)

m) C2H6 O (etanol)

n) HCOOH (àcid metanòic , també, àcid fòrmic)

ñ) CH3COCH3 (propanona , també, acetona)

o) CH3COOH (àcid etanoic)

Estructures de Lewis amb ions

Del full: 07 Lewis ions.doc

Com fer les estructures de Lewis d’espècies iòniques

El proces és el mateix. Simplement s’ha de tenir en compte el següent:

.a) En al cas d’anions:

s’ha de sumar 1 electró per cada càrrega negativa de l’anió en el càlcul de v (e- de capa)

.b) En al cas de cations:

s’ha de restar 1 electró per cada càrrega postiva del catió en el càlcul de v (e- de capa)

Vegem un exemple:

Dedueix l’estructura de Lewis i la forma geomètrica de l’anió sulfit SO₃^2-

S n = 8 v = 6

O n = 8 v = 6 n = 1 x 8 + 3 x 8 = 32 e^-

v = 1 x 6 + 3 x 6 + 2 e- = 26 e^-

c = n – v = 32 – 26 = 6 e^- (3 enllaços)

s = v – c = 26 – 6 = 20 e^- (10 parells no enllaçants)

La seva geometria d’acord amb RPENV

Serà PIRAMIDAL TRIGONAL

Activitats

1) Dedueix l’estructura de Lewis i la forma geomètrica de l’anió clorat ClO₃^-

solució

2) Dedueix l’estructura de Lewis i la forma geomètrica de l’anió carbonat CO₃^2-

3) Dedueix l’estructura de Lewis i la forma geomètrica del catió nitroni NO₂⁺

(solució: N amb dos dobles enllaços i geometria linial)

Formes ressonants

10) a) Què són les formes ressonants d'una espècie química ?

b) Escriu les tres formes ressonants de l'anió carbonat CO32-

c) Què una espècie química presenti ressonància li proporciona més estabilitat? Per què?

11) Escriu les estructures de Lewis i les formes ressonants de les espècies químiques següents:

a) CH3COO–

b) NO3–

c) SO2

12) a) Àtoms de carboni, en estat gasós, s'uneixen per formar un enllaç covalent. En aquest procès s'alliberen 82,8 kcal per cada mol d'enllaços formats. Com s'anomena aquesta quantitat?

b) Quanta energia és necessària donar a l'enllaç C-C per trencar-lo ?

13) En la molècula d'hidrogen la distància promig entre els dos nuclis atòmics dels àtoms

és de 0,37 Angstrom.

a) Com s'anomena aquest paràmetre?

b) Què és un Angstrom ? Quin és el seu simbol?

c) Per què es parla de distància promig entre els nuclis?

14) a) L'angle d'enllaç és també un promig? Per què?

b) Quin és l'angle d'enllaç de la molècula d'hidrogen?

Polaritat d’enllaç i de la molècula.

En general als alumnes els costa raonar correctamentsi una molècula és polar o no. Alguns només posen un dibuix i no expliquen res més.

Aquí us mostrem alguns exemples de com es pot justificar de forma breu si la molècula es polar o apolar. Cal raonar-ho amb paraules i amb el reforç d’un senzill dibuix.

Preneu nota:

NOTA:

m_T és el moment dipolar resultant

15) Què és la polaritat d'un enllaç:

[ ] La diferent electronegativitat dels àtoms que enllacen.

[ ] El nuvol electrònic que hi ha entre els àtoms que enllacen

[ ] El fenomen que fa que es deplaci el nuvol electrònic sobre l'àtom més electronegatiu

[ ] El fenomen responsable de les prpietats magnètiques d'alguns materials

16) a) El Flour és l'element més electronegatiu de la taula. Per què l'enllaç F-F no és polar, com per exemple en la molècula d'F2 .

b) Busca les electronegativitats a la taula periòdica i ordena de major a menor polaritat les següents molècules: HF, HCl, HBr, HI.

17) Quina diferència hi ha entre "polaritat d'enllaç" i "polaritat de la molècula"

18) El CO2 és una molècula lineal.

a) Té moment dipolar l'enllaç C=O?

b) Té moment dipolar resultant la molècula de CO2 ?

19) a) Que volen dir les sigles RPENV? (també VSEPR)

b) Quina utilitat té el mètode RPENV?

c) Que són els parells d'electrons de la capa de valència?

d) El mètode RPENV diu que els parells d'electrons de la capa de valencia es coloquen entorn a l'àtom central de forma que la seva separació sigui [ màxima, mínima, intermitja ?] i per tant les repulsions siguin [ màximes, mínimes, adequades ?].aquesta disposició determina l'ordenació dels altres àtoms de la molècula entorn l'àtom central.

20) a) Fes l'estructura de Lewis del NH3 i justifica la seva geometria. Z (N) = 7 Z(H) = 1

b) Fes l'estructura de Lewis del BF3 i justifica la seva geometria. Z (B) = 5 Z(F) = 9

c) Per què té moment dipolar la molècula de NH3 i en canvi la molècula de BF3 és apolar?

21) Justifiqueu la geometria i la polaritat de la molècula d'aigua. Z (O) = 8 Z(H) = 1

22) Segons el mètode RPECV el metà CH4 té una geometria tetraèdrica, amb angles H-C-H de 109,5o, que són els normals d'un tetraedre. El NH3 que també té geometria tetraèdrica té l'angle H-N-H una mica més tancat (107o) Per què succeix això?

23) a)Com expliques l'angle de 104o (H-O-H) de l'aigua, tan allunyat dels 109,5o normals d'un tetraedre?

b) Creus que l'aigua serà una molècula molt polar? Per què?

24) El H2S és una molècula de la mateixa geometria que el H2O.

a) Justifica quin enllaç és més polar el H-O o el H-S

b) Justifica quina de les dos molècules tindrà un moment dipolar més alt.

c) Què un enllaç A-B sigui polar significa que la molècula A-B-A ha ser polar sempre? Posa un exemple en que A-B-A sigui polar i un altre en que A-B-A sigui apolar:

d) Perquè el nitrogen (N2 ) és poc soluble en aigua i en canvi l'amoníac (NH3 ) si que ho és?

25) L'enllaç per pont d'hidrogen és:

a) [ ] Una atracció electrostàtica [ ] Una compartició d'electrons [ ] Una unió entre àtoms

b) [ ] Un enllaç entre molècules [ ] Una interacció entre molècules

26) a) L'enllaç per pont d'hidrogen s'origina en la densitat de carga positiva( ∂+) que hi ha sobre l'hidrogen. Què causa aquesta ∂+?

b) Quines dues característiques han de complir els àtoms que estiguin enllaçats amb l'hidrogen perquè és produeixi un pont d'hidrogen?

c) L'enllaç C-H no és adequat per donar ponts d'hidrogen en molècules com el CH4. Per què?

27) L'aigua (H2O) hauria de ser gas a temperatura ambient si la comparem amb compostos similars com el H2S i el H2Se. Ara bé, com ja sabeu, és líquida i això és més aviat una anomalia. Què fa que l'aigua sigui liquida a temperatura ambient i a més amb un punt d'ebullició relativament alt (100oC)?

28) Creus que el fluorur d'hidrogen (HF) presenta un enllaç per pont d'hidrogen mé acusat que l'aigua (H2O)? Justifica-ho.

29) Les moleculars apolars, com el Br2, poden tenir algun tipus d'atracció electrostàtica entre elles. Com s'anomena i com s'originen els dipols?

30) La intensitat de les forces de dispersió o de Van der Waals augmenta amb el tamany de la molècula o àtom? D'acord amb aquest criteri justifica perquè el punt de fusió dels gasos nobles augmenta cap avall en el grup.

31) a) Justifica perquè el fluor (F2 ) i el clor (Cl2 ) són gasos, el brom(Br2 ) és líquid i el iode (I2 ) és sòlid?

b) Busca que és la sublimació? Per què sublima el iode?

32) a) Quines forces s'han de vencer per passar aigua líquida a vapor?

b) Quina creus que és una atracció més forta: l'atracció electrostàtica dels ions d'una xarxa iònica , com la sal, o els ponts d'hidrogen de l'aigua?

c) Creus que en general les substancies moleculars covalents tindran punts d'ebullició alts? Justifica-ho.

33) Les substàncies covalents són molt diferents. El brom (Br2 ) és una substància molecular, existeixen molècules de Br2 de forma individual, el seu estat és líquid en condicions ambient. El carboni (C) o el diòxid de silici (SiO2 ) tot i ser susbtàncies amb enllaç covalent no existeixen com a molècules individuals sinó que formen grans xarxes macromoleculars.

a) Perquè aquests sòlids macromoleculars són els sòlids més durs que és coneixen. (recorda que el diamant és carboni pur)?

Nota: El SiO2 ,també silice, és un dels components principals de la sorra de la platja.

b) Quina creus que és més forta l'atracció electrostàtica d'una xarxa iònica (NaCl) o l'enllaç covalent d'un sòlid covalent macromolecular (SiO2 )?

ENLLAÇ PAU

del full: 05 enllaç PAU.doc

vid: SOLS tifs 05 Enllaç PAU vid: 05 enllaç PAU sols .doc VID: PAUEnlace

vid: PAUEnlace Galicia vid: rough.doc (activ. Posa’t)

34) set 06 - opció B- 4.

L'alcohol etílic (etanol) es un bon combustible que reacciona amb l'oxigen i dóna dióxid de carboni i aigua.

a) Escriviu la reacció de combustió de l'alcohol etílic i establiu les estructures de

Lewis dels reactius i dels productes de la combustió. [1 punt]

(pregunta de termoquímica)

b) Calculeu la variació d'entalpia estàndard a 25 °C d'aquesta reacció fent servir les energies estàndard d'enllaç a 25 °C que s'indiquen a continuació: [1 punt]

Enllaç C-C C-H C-O O-H O=O C=O

Energia / kJ mol^-1 413,4 414,0 351,0 462,8 401,7 711,3

Dades: nombres atómics: H: Z = 1 ; C: Z = 6; 0: Z = 8

35) 2) Juny06 serie 1-0pcio A. 5.

Aplicant la teoria de la repulsió dels pareils d'electrons de la capa de valència, establiu la geometria de les molécules següents:

a) CF₄ NF₃ i BF₃. [0,75 punts]

b) Raoneu en cada cas si la molècula sera polar o apolar. [0,45 punis]

(pregunta d’àcid-base)

c) Definiu àcid i base de Lewis i raoneu si alguna de les molécules indicades en ll'apartat

a) podrà actuar d'àcid o de base de Lewis. [0,8 punts]

Dades: nombres atómics: B; Z=5 C; Z=6 N; Z=7 F; Z=9

36) 3) OPCIÓ A SÈRIE 1 pau_quim05jl 5.

a) Representeu les estructures de Lewis dels elements nitrogen, oxigen i clor.

[0,5 punts]

b) D’acord amb la teoria de la repulsió dels parells d’electrons de valència, justifiqueu les estructures i la geometria de les molècules NCl₃, Cl₂O i NO, i indiqueu, a més a més, el tipus d’enllaç que es forma i si les molècules són polars o no. [1,5 punts]

Dades: nombres atòmics: N = 7, O = 8, Cl = 17

37) 4) OPCIÓ A SÈRIE 5 pau_quim04sl

5. Justifiqueu, a partir de les estructures electròniques de valència (o de Lewis), quina és la geometria més probable de les molècules següents i indiqueu també si tindran caràcter polar o no:

a) CHCl₃ [0,5 punts]

b) CBr₄ [0,5 punts]

c) Cl₂O [0,5 punts]

d) NH₃ [0,5 punts]

Dades: nombres atòmics: H = 1; C = 6; N = 7; O = 8; Cl = 17; Br = 35

38) 5) OPCIÓ B SÈRIE 1 PAU. pau_quim04jl

4. Justifiqueu, a partir de les estructures electròniques de valència (o de Lewis), quina és la geometria més probable de les molècules següents, i indiqueu també si tindran caràcter polar o no:

a) BF₃ [0,5 punts]

b) NF₃ [0,5 punts]

c) CO₂ [0,5 punts]

d) H₂S [0,5 punts]

Dades: nombres atòmics: H = 1; B = 5; C = 6; N = 7; O = 8; F = 9; S = 16

39) 6) OPCIÓ A SÈRIE 5 PAU. pau_quim03jl

.5. La configuració electrònica de la capa de valència d’un element químic en l’estat fonamental és 4s²4p⁵.

a) Indiqueu quin és el nombre atòmic d’aquest element, així com el grup i el període als quals pertany, justificant adequadament les respostes. [1 punt]

b) En combinació amb el fòsfor, aquest element forma un compost de fórmula PX₃. Justifiqueu quina geometria presentarà una molècula d’aquest compost. [1 punt]

Dades: nombre atòmic del fòsfor: 15

40) 7) OPCIÓ A SÈRIE 1 pau_quim02sl

4. Els símbols ¹² ₆C ¹⁴ ₆C corresponen a dos tipus d’àtom de carboni.

a) Indiqueu quin nom reben aquests tipus d’àtoms i en què es diferencien. [0,5 punts]

.b) Doneu la configuració electrònica dels àtoms anteriors en el seu estat fonamental. [0,5 punts]

.c) Indiqueu quin és el compost estable més senzill que formen el carboni

i el clor (nombre atòmic = 17) i justifiqueu la geometria que tindrà la molècula. Esmenteu també algun altre compost que tingui la mateixa geometria. [1 punt]

Posa’t a prova ENLLAÇ. Qüestions curtes

full: 06 posat ENLLAÇ.doc

41) En la molècula de triclorur de fòsfor, el fòsfor està envoltat de quatre parells d'electrons. Per tant, com ha de ser la geometria d'aquesta molècula?

A) tetraèdrica

B) piramidal

C) triangular

D) bipiramidal

42) 2) Una molècula diatòmica:

A) sempre té caràcter polar.

B) només és polar si els dos àtoms són diferents.

C) només és polar si els dos àtoms són iguals.

D) no pot ser polar, perquè no pot tenir estructura angular.

43) 3) En relació a la teoria de l'enllaç, indiqueu la proposició correcta

A) la molècula de CO₂ és polar degut a les estructures ressonants

B) la molècula de PCl₃ té una geometria piramidal

C) l'amoníac té caràcter àcid ja que posseeix un parell d'electrons sense compartir

D) la polaritat del CCl₄ es deguda a la diferència d'electronegativitats entre el clor i el carboni

44) 4) En relació a la teoria de l'enllaç indiqueu la proposició correcta:

A) la geometria de la molècula de PCl₃ és plana triangular

B) el moment dipolar de la molècula de BeCl₂ és zero ja que es tracta d'una molècula lineal i simètrica

C) l'amoníac presenta un comportament d'àcid de Lewis donat que té un parell d'electrons sense compartir

D) la polaritat del CH₄ es deguda als enllaços per pont d'hidrogen

45) 5) Pel que fa a les molècules de H₂O, CO₂, BF₃ i NH₃ podem dir que

A) totes elles són polars

B) els enllaços de totes elles són polars però les molècules tenen un moment dipolar nul per raons de geometria

C) l'H₂O és polar, la resta no

D) l'H₂O i el NH₃ són polars, mentre que la resta no ho són

46) 6) Quina de les següents molècules no presenta moment dipolar?

A) CO₂

B) NH₃

C) HCl

D) H₂O

47) 7) Donats els següents compostos: H₂O, NH₃ , CH₃ -O-CH₃ i PH₃ , indiqueu en quins d'ells s'estableixen enllaços d'hidrogen (pont d'hidrogen)

A) H₂O, NH₃ , CH₃ -O-CH₃ i PH₃

B) H₂O, NH₃ i PH₃

C) H₂O i PH₃

D) H₂O i NH₃

48) 8) Tant la molècula de l'aigua (H₂O) com la del diòxid de carboni (CO₂) estan formades per tres àtoms i

A) ambdues tenen geometria lineal

B) ambdues tenen geometria angular

C) la molècula d'aigua és lineal i la del diòxid de carboni és angular

D) la molècula d'aigua és angular i la del diòxid de carboni lineal

49) 9) El sulfur d'hidrogen és un gas en condicions normals, mentre que l'aigua s'ha d'escalfar

fins a 100 ºC (1 atm) per a què entri en ebullició. A què és degut això?

A) perquè la massa molar de l'aigua és menor

B) perquè l'enllaç S-H és més feble que el O-H

C) perquè a l'aigua hi ha enllaços d'hidrogen molt intensos

D) cap de les respostes anteriors

50) 10) Indiqueu quins dels compostos següents són gasos a temperatura ambient i 1 atm de pressió:

1. HCl

2. CO₂

3. I₂

4. KCl

5. NH₃

A) 2 i 5

B) 2, 3 i 5

C) 1, 2 i 5

D) 1, 2 i 4