4.- a) Justifique la geometría de las moléculas

CATALUÑA / SEPTIEMBRE. 00. LOGSE / QUIMICA / DESCRIPTIVA / SERIE 6 /
OPCION A / EJERCICIO 4
4.- a) Justifique la geometría de las moléculas: CHCl3 , NH3 , SF4 y BCl3
b) Identifique qué moléculas son polares. Es posible que una molécula con enlaces
polares sea apolar? Justifique las respuestas.
Solución:
a) Estudio de las geometrías de:
•
CHCl3 geometría tetraédrica
C: 1s2 2s2 2p2 (estado fundamental sin hibridación)
Cl: 1s2 2s2 2p6 2s2 2p5
El carbono sufre hibridación sp3 :
C hibridado 1s2 2 (sp3 )1 (sp3 )1 (sp3 )1 (sp3 )1
Uno de los orbitales híbridos forma enlace con el hidrógeno
Los tres cloros restantes enlazan con los otros híbridos
H = 1s1
Cl
Cl
Cl
H
C
Cl
Cl
Cl
•
NH3 geometría piramidal
N: 1s2 2s2 2p3 (estado fundamental sin hibridación)
H: 1s1
El nitrógeno sufre hibridación sp3 :
N hibridado: 1s2 2 (sp3 )2 (sp3 )1 (sp3 )1 (sp3 )1
Los tres hidrógenos se enlazan con los tres híbridos semillenos
rr
N
H
H
H
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H
H
H
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OPCION A / EJERCICIO 4
•
SF4 proviene de una bipiránide trigonal, pero como queda un par de electrones sin
compartir la geometría resulta disfenoidal.
S : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2 (estado fundamental sin hibridación)
F: 1s2 2s2 2p5
El S debido a que posee orbitales 3d vacios puede dar lugar a 5 híbridos sp3 d, uno de ellos
contiene un par de electrones sin compartir mientras que los otros 4 tienen un electrón cada
uno que se enlazarán con el electrón 3p libre de cada F.
•
BCl3 geometría trigonal.
B: 1s2 2s1 2p2 (estado fundamental sin hibridación)
Cl: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
El B sufre hibrición sp2
B hibridado: 1s2 2 (sp2 )1 (sp2 )1 (sp2 )1
Cada Cl enlaza con uno de los híbridos sp2
Cl Cl
Cl
b) La polaridad de una molécula depende de dos factores:
- Los momentos dipolares de cada enlace, que a su vez dependen de las distintas
electronegatividades de los átomos enlazados.
- La geometría molecular.
Si debido a la geometría molecular los momentos dipolares de enlace se anulan entre sí, la
molécula a pesar de tener momentos dipolares de enlace distintos de cero será apolar. Si
dichos momentos no se anulan, a causa de la geometría la molécula, ésta será polar.
CHCl3 es una molécula polar. Los momentos dipolares de enlace C – Cl, y el momento
dipolar de enlace C – H, no son iguales por lo tanto aunque la geometría molecular sea
tetraédrica, estos momentos no se anulan por lo que la molécula es polar.
En el NH3 los tres momentos dipolares de enlace son iguales pero al ser una molécula
piramidal, no se anulan entre sí, dando lugar a una molécula polar.
SF4 los cuatro momentos dipolares de enlace son iguales y debido a la geometría molecular no
se anulan entre sí dando como resultado una molécula polar.
BCl3 los tres momentos dipolares de enlace son iguales y la geometría es trigonal por lo tanto
se anulan entre ellos obteniendose una molécula apolar.
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