Pregunta 1B - Enlace químico · Química PAU Canarias Julio 2024

a) Represente el diagrama de Lewis de cada una de las moléculas

Solución: $\text{CO}_2$: $\text{:}\ddot{\text{O}}=\text{C}=\ddot{\text{O}}\text{:}$ El carbono central comparte 4 pares de electrones (dos dobles enlaces) y no tiene pares solitarios. Cada oxígeno tiene dos enlaces dobles y 2 pares solitarios. $\text{OF}_2$: $\text{:}\ddot{\text{F}}-\ddot{\text{O}}-\ddot{\text{F}}\text{:}$ El oxígeno central está unido por enlaces simples a dos átomos de flúor y posee 2 pares de electrones no enlazantes. Cada flúor tiene 3 pares solitarios.

a) Pares de electrones no compartidos en el átomo central del CO₂

Solución: 0

a) Pares de electrones no compartidos en el átomo central del OF₂

Solución: 2

b) Geometría molecular del CO₂

Solución: Lineal

b) Geometría molecular del OF₂

Solución: Angular

b) Justificación de la geometría de ambas moléculas

Solución: Según la TRPECV: - Para $\text{CO}_2$: el átomo de C tiene 2 densidades electrónicas y ningún par no enlazante (tipo $\text{AX}_2$), por lo que para minimizar repulsiones se disponen de forma lineal ($180^\circ$). - Para $\text{OF}_2$: el átomo de O tiene 4 pares de electrones (2 de enlace y 2 no compartidos, tipo $\text{AX}_2\text{E}_2$), adoptando una distribución electrónica tetraédrica que resulta en una geometría molecular angular (ángulo menor a $109{,}5^\circ$).

c) Polaridad del CO₂

Solución: Apolar

c) Polaridad del OF₂

Solución: Polar

c) Justificación de la polaridad de ambas moléculas

Solución: - En $\text{CO}_2$, la diferencia de electronegatividad entre C y O genera dos momentos dipolares de enlace dirigidos en sentidos opuestos a $180^\circ$. Debido a su simetría lineal, se anulan mutuamente dando un momento dipolar resultante nulo ($\mu = 0$), siendo apolar. - En $\text{OF}_2$, el flúor es más electronegativo que el oxígeno, generando momentos dipolares en los enlaces $\text{O}-\text{F}$. Por ser una molécula angular, la suma vectorial de estos momentos dipolares es distinta de cero ($\mu \neq 0$), por lo que es polar.