Problema 1 · Química PAU Castilla y León Extraordinaria 2021

Tema: Enlace químico: Lewis, geometría, polaridad y propiedades de las sustancias · Del examen Extraordinaria (2021)

Enunciado

2. Constantes físico-químicas

Carga elemental (ee): 1,602⋅10−19 C1{,}602\cdot 10^{-19}\text{ C}

Constante de Avogadro (NAN_A): 6,022⋅1023 mol−16{,}022\cdot 10^{23}\text{ mol}^{-1}

Unidad de masa atómica (uu): 1,661⋅10−27 kg1{,}661\cdot 10^{-27}\text{ kg}

Constante de Faraday (FF): 96490 C⋅mol−196490\text{ C}\cdot\text{mol}^{-1}

Constante molar de los gases (RR): 8,314 J⋅mol−1⋅K−1=0,082 atm⋅dm3⋅mol−1⋅K−18{,}314\text{ J}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1} = 0{,}082\text{ atm}\cdot\text{dm}^3\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}

3. Algunas equivalencias

1 atm=760 mmHg=1,013⋅105 Pa1\text{ atm} = 760\text{ mmHg} = 1{,}013\cdot 10^5\text{ Pa}

1 cal=4,184 J1\text{ cal} = 4{,}184\text{ J}

1 eV=1,602⋅10−19 J1\text{ eV} = 1{,}602\cdot 10^{-19}\text{ J}

1. Dadas las moléculas BF3\text{BF}_3 y PF3\text{PF}_3:

a)

Represente sus estructuras de Lewis. [0,4 puntos]

b)

Prediga razonadamente la geometría de cada una de ellas según la Teoría de Repulsión de Pares de Electrones de la Capa de Valencia. [0,8 puntos]

c)

Determine, razonadamente, si estas moléculas son polares e indique las fuerzas intermoleculares que actúan en ellas. [0,8 puntos]

Enunciado: Problema 1 · Química PAU Castilla y León Extraordinaria 2021

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a) Represente sus estructuras de Lewis.

Solución: Estructuras de Lewis: - BF3\text{BF}_3: El boro (3 e⁻ de valencia) forma 3 enlaces covalentes simples con 3 átomos de flúor (7 e⁻ de valencia cada uno). El boro queda rodeado de 6 electrones (octeto incompleto) y cada flúor tiene 3 pares solitarios. - PF3\text{PF}_3: El fósforo (5 e⁻ de valencia) forma 3 enlaces simples con 3 átomos de flúor y posee un par solitario sobre el fósforo, completando el octeto.

b) Geometría molecular del BF3\text{BF}_3 según la TRPECV

Solución: Triangular plana

b) Geometría molecular del PF3\text{PF}_3 según la TRPECV

Solución: Piramidal trigonal

b) Justificación según la TRPECV

Solución: BF3\text{BF}_3 presenta 3 pares de enlace dirigidos hacia los vértices de un triángulo equilátero. PF3\text{PF}_3 presenta 4 pares de electrones dirigidos hacia los vértices de un tetraedro, con un par no enlazante.

c) Polaridad del BF3\text{BF}_3

Solución: Apolar

c) Fuerzas intermoleculares en BF3\text{BF}_3

Solución: Fuerzas de dispersión de London

c) Polaridad del PF3\text{PF}_3

Solución: Polar

c) Fuerzas intermoleculares en PF3\text{PF}_3

Solución: Fuerzas dipolo-dipolo y de dispersión de London

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