Examen de Química I URV 2022 · (14 de gener de 2022)

Dades

Nombres atòmics ($Z$): H (1); C (6); O (8); Cl (17); Br (35)

Masses atòmiques (g/mol): H (1); C (12); O (16); Cl (35,5); Br (79,9)

Electronegativitats de Pauling: H (2,20); C (2,55); O (3,44); Cl (3,16); Br (2,96)

a.

(0,5 punts) Ordeneu de menor a major punt d'ebullició les substàncies següents i raoneu la resposta:

$\mathrm{CO_2}$, $\mathrm{CH_3CH_2OH}$, $\mathrm{CH_3Cl}$

Dades

Nombres atòmics ($Z$): H (1); C (6); O (8); Cl (17); Br (35)

Masses atòmiques (g/mol): H (1); C (12); O (16); Cl (35,5); Br (79,9)

Electronegativitats de Pauling: H (2,20); C (2,55); O (3,44); Cl (3,16); Br (2,96)

b.

(0,5 punts) Deduïu de manera justificada si cadascuna de les molècules següents és polar o apolar:

$\mathrm{CCl_4}$, $\mathrm{HCCl_3}$, $\mathrm{Br_2C=CBr_2}$

Molècula · Polaritat · Justificació (geometria i moment dipolar)

$\mathrm{CCl_4}$

$\mathrm{HCCl_3}$

$\mathrm{Br_2C=CBr_2}$

Pregunta 6 (2,5 punts). Hibridació, model VSEPR i enllaç en l'etè

Dades:

Nombres atòmics: $\text{H}\ (1)$; $\text{F}\ (9)$; $\text{Si}\ (14)$; $\text{P}\ (15)$; $\text{Xe}\ (54)$.

a)

(2 punts) Emprant el concepte d'hibridació i el model de repulsió dels parells electrònics de la capa de valència (VSEPR/RPECV), descriviu la geometria dels parells d'electrons (o de domini) i la geometria molecular al voltant de l'àtom central de les següents espècies. Indiqueu també l'estat d'hibridació de l'àtom central en cadascuna: $\text{SiH}_4$, $\text{PF}_3$, $\text{XeF}_4$, $\text{PF}_5$.

Espècie

Geometria de dominis

Geometria molecular

Hibridació central

$\text{SiH}_4$

$\text{PF}_3$

$\text{XeF}_4$

$\text{PF}_5$

b)

(0,5 punts) Considereu la molècula d'etè ($\text{C}_2\text{H}_4$). Dibuixeu la seva estructura de Lewis i utilitzeu-la per determinar la geometria i la hibridació de cadascun dels àtoms de carboni. Com es descriu el doble enllaç en termes dels orbitals atòmics implicats i el seu solapament?

Pregunta 1 (2 punts). Formulació i nomenclatura

a. Formula els següents compostos:

1.

2.

3.

4.

5.

b. Anomena els següents compostos:

1.

2.

3.

Compost orgànic representat:

4.

Compost orgànic representat:

5.

Pregunta 2 (2 punts). Mecànica quàntica i propietats periòdiques

Respon en una sola línia: A l'equació de Schrödinger,

a)

[0,3 punts] Què és $\hat{H}$?

b)

[0,3 punts] Amb quina magnitud física es relaciona $\hat{H}$?

c)

[0,3 punts] Sobre què opera $\hat{H}$?

Respon, justificant la resposta:

d)

[0,4 punts] És d'esperar que la diferència entre el 2n i el 3r potencial d'ionització del Ca sigui:

e)

[0,4 punts] El radi de l'anió $\text{S}^-$ serà major que el radi atòmic del P?

f)

[0,3 punts] Indiqueu, en base a la configuració electrònica, quants electrons desaparellats té el catió $\text{Ti}^{2+}$.

Pregunta 3 (3 punts). Qüestions sobre enllaç químic i hibridació

Escolliu la resposta correcta per a cadascuna de les preguntes següents i justifiqueu-la breument:

a)

[1 punt] Quins orbitals participen en l'enllaç $\pi$ C-C de l'etè?

.

b)

[1 punt] Quina és la hibridació del Br a la molècula $\text{BrF}_3$?

.

c)

[1 punt] Quin tipus d'hibridació s'associa a la geometria molecular plano-quadrada?

.