1. Introducció a l'enllaç químic
Flashcards
- Per què s'uneixen els àtoms?
- Perquè adquireixen una situació de menys energia i més estabilitat.
- Quina és la naturalesa de l'enllaç iònic?
- Una atracció electrostàtica entre càrregues contràries (cations i anions).
- Quines propietats elèctriques tenen els compostos iònics?
- No condueixen en estat sòlid, només ho fan quan estan fosos o en dissolució.
- Com descriure el paper dels electrons en l'enllaç metàl·lic?
- Estan deslocalitzats i mòbils en un núvol electrònic que actua com a cola.
Preguntes tipus test
- Quins elements apareixen naturalment com a àtoms aïllats en condicions normals?
- a) Els halògens
- b) Els gasos nobles
- c) Els metalls alcalins
- d) Els alcalinotèrres
Resposta: b) Els gasos nobles. Els gasos nobles tenen una configuració electrònica estable amb els orbitals plens, la qual cosa els permet existir com a àtoms aïllats sense necessitat de formar compostos.
- Quin tipus d'enllaç es forma principalment entre un element amb electronegativitat molt baixa i un altre amb electronegativitat molt alta?
- a) Enllaç iònic
- b) Enllaç covalent
- c) Enllaç metàl·lic
- d) Forces intermoleculars
Resposta: a) Enllaç iònic. L'enllaç iònic es produeix per la transferència d'electrons entre un element molt electropositiu (tendència a perdre electrons) i un altre molt electronegatiu (tendència a guanyar-los).
- Com s'anomena l'estructura que adopten els compostos iònics a l'estat sòlid per minimitzar les repulsions electrostàtiques?
- a) Molècules diatòmiques
- b) Núvol electrònic
- c) Xarxes cristal·lines
- d) Estructures moleculars simples
Resposta: c) Xarxes cristal·lines. Els compostos iònics formen xarxes cristal·lines o estructures gegants on els ions es disposen de manera que es minimitzen les repulsions entre càrregues del mateix signe.
2. Enllaç iònic i propietats dels compostos iònics
Flashcards
- Per què s'uneixen els àtoms?
- Perquè adquireixen una situació de menor energia i més estabilitat.
- Quina configuració electrònica caracteritza els gasos nobles?
- Tenen els orbitals plens, la qual cosa els atorga una gran estabilitat.
- Quins grups de la taula periòdica formen principalment l'enllaç iònic?
- Els grups 1 i 2 combinats amb els grups 16 i 17.
- Què és un catió i com es forma?
- És un ió amb càrrega positiva que es forma quan un àtom perd electrons.
Preguntes tipus test
- Quins tipus d'elements formen generalment un enllaç iònic?
- a) Metalls amb no metalls
- b) Només gasos nobles
- c) No metalls amb no metalls
- d) Metalls amb metalls
Resposta: a) Metalls amb no metalls. L'enllaç iònic es produeix entre elements molt electronegatius i elements electropositius, la qual cosa correspon típicament a la unió entre metalls i no metalls.
- Quina és la naturalesa principal de la força en un enllaç iònic?
- a) Una compartició d'electrons deslocalitzats
- b) Una atracció electrostàtica entre càrregues contràries
- c) Una superposició d'orbitals atòmics purs
- d) Una força intermolecular feble de tipus dipol-dipol
Resposta: b) Una atracció electrostàtica entre càrregues contràries. La unió entre cations i anions es manté ferma gràcies a l'atracció electrostàtica mútua entre les càrregues positives i negatives.
- Com s'anomena l'estructura tridimensional que formen els compostos iònics?
- a) Molècules diatòmiques aïllades
- b) Xarxes cristal·lines o estructures gegants iòniques
- c) Núvols electrònics deslocalitzats
- d) Cadenes polimèriques lineals
Resposta: b) Xarxes cristal·lines o estructures gegants iòniques. Els ions s'organitzen de manera ordenada en l'espai formant xarxes cristal·lines gegants on es minimitzen les repulsions entre ions de la mateixa càrrega.
3. Enllaç metàl·lic i propietats dels metalls
Flashcards
- Què és l'enllaç metàl·lic?
- És el tipus d'enllaç que presenten els metalls, on es formen cations metàl·lics envoltats per un núvol d'electrons deslocalitzats i mòbils.
- Quin paper juguen els electrons en l'estructura metàl·lica?
- Actuen com una mena de 'cola' que manté estable l'estructura gràcies al fet de trobar-se deslocalitzats i mòbils.
- Com són els punts de fusió i ebullició dels metalls?
- Són alts a causa de la forta unió que existeix entre els nuclis i el núvol electrònic.
- Quina és la causa de la densitat dels metalls?
- Deriva de l'empaquetament compacte i ordenat dels cations en la seva xarxa tridimensional.
Preguntes tipus test
- Quin tipus de partícules formen principalment l'estructura de l'enllaç metàl·lic?
- a) Cations metàl·lics envoltats per un núvol electrònic deslocalitzat
- b) Ions positius i negatius units per forces electrostàtiques estrictes
- c) Àtoms neutres compartint parells d'electrons localitzats
- d) Molècules independents unides per febles forces intermoleculars
Resposta: a) Cations metàl·lics envoltats per un núvol electrònic deslocalitzat. L'enllaç metàl·lic es caracteritza per la presència de cations metàl·lics submergits en un núvol d'electrons lliures i mòbils que mantenen l'estructura unida.
- Quina característica física presenten els metalls a causa de la forta unió entre els seus nuclis?
- a) Baixos punts de fusió i ebullició
- b) Alts punts de fusió i ebullició
- c) Incapacitat per suportar temperatures elevades
- d) Estat gasós a temperatura ambient
Resposta: b) Alts punts de fusió i ebullició. La forta unió existent entre els nuclis dels cations i el núvol electrònic requereix molta energia per trencar-se, provocant alts punts de fusió i ebullició.
- Com es comporten generalment els metalls davant dels dissolvents comuns?
- a) Són extremadament solubles en aigua i dissolvents apolars
- b) Només es dissolen en aigua calenta
- c) Insolubles en dissolvents polars i apolars, però reaccionen amb àcids
- d) Es dissolen fàcilment en dissolvents apolars com el tetraclorur de carboni
Resposta: c) Insolubles en dissolvents polars i apolars, però reaccionen amb àcids. Els metalls no es dissolen ni en aigua ni en dissolvents apolars, tot i que experimenten reaccions quan entren en contacte amb els àcids.
4. Enllaç covalent i propietats de les substàncies covalents
Flashcards
- Què és l'enllaç covalent?
- És un enllaç format entre elements electronegatius on es comparteixen electrons per adquirir una configuració estable de gas noble.
- Quins tipus d'elements formen l'enllaç covalent?
- Elements no metàl·lics i semimetàl·lics.
- Quina diferència hi ha entre una molècula i les forces intermoleculars?
- Els àtoms dins de la molècula s'uneixen per enllaços covalents, mentre que entre molècules diferents actuen forces intermoleculars més febles.
- Quines propietats físiques generals tenen les estructures gegants covalents?
- Alts punts de fusió, rigidesa i duresa elevada.
Preguntes tipus test
- Quin tipus d'elements formen generalment l'enllaç covalent?
- a) Metalls i no metalls
- b) Elements no metàl·lics i semimetàl·lics
- c) Cations i anions
- d) Només gasos nobles
Resposta: b) Elements no metàl·lics i semimetàl·lics. L'enllaç covalent es presenta entre elements electronegatius, que corresponen a elements no metàl·lics i semimetàl·lics, on comparteixen electrons per adquirir una configuració estable.
- Quina característica principal tenen les substàncies amb estructura gegant covalent pel que fa a la conductivitat elèctrica?
- a) Són excel·lents conductors en qualsevol estat
- b) Condueixen només en estat dissolt
- c) Són majoritàriament aïllants, excepte casos concrets com el grafit
- d) Condueixen sempre gràcies als electrons lliures del nucli
Resposta: c) Són majoritàriament aïllants, excepte casos concrets com el grafit. La gran majoria de sòlids amb xarxes covalents gegants com el quars o el diamant són aïllants, tot i que excepcions com el grafit o nanomaterials de carboni presenten propietats conductores o semiconductores.
- Com són les forces intermoleculars en les substàncies covalents moleculars en comparació amb els enllaços intramoleculars?
- a) Molt més fortes
- b) De la mateixa intensitat exactament
- c) Molt més febles
- d) Inexistents completament
Resposta: c) Molt més febles. Les forces intermoleculars que mantinguen unides les molècules entre si són generalment molt més febles que els enllaços covalents o iònics interns.
5. Teoria i estructures de Lewis
Flashcards
- Quants electrons de valència té l oxigen segons la seva configuració 1s2 2s2 2p4?
- Té 6 electrons de valència.
- Quants electrons de valència té el clor segons la configuració 1s2 2s2 2p5?
- Té 7 electrons de valència.
- Què estableix la regla de l octet respecte al nombre d electrons al voltant d un àtom?
- Indica que cada àtom ha d estar envoltat de 8 electrons s2 p6.
- Quins àtoms es consideren deficitaris i no compleixen l octet?
- El beril·li, el bor i l hidrogen.
Preguntes tipus test
- Quants electrons de valència té un àtom de oxigen segons la seva configuració electrònica?
- a) 4
- b) 6
- c) 7
- d) 8
Resposta: b) 6. L oxigen té una configuració 1s2 2s2 2p4, la qual cosa suma un total de 6 electrons en la seva capa de valència.
- Quin dels següents elements és conegut per ser deficitari en electrons i no complir la regla de l octet en les seves estructures de Lewis?
- a) Carboni
- b) Oxigen
- c) Beril·li
- d) Clor
Resposta: c) Beril·li. El beril·li, juntament amb el bor i l hidrogen, forma part del grup d àtoms que no compleixen la regla de l octet i solen ser deficitaris.
- A partir de quin període de la taula periòdica els àtoms poden ampliar el seu octet en una estructura de Lewis?
- a) Primer període
- b) Segon període
- c) Tercer període
- d) Quart període
Resposta: c) Tercer període. Els elements a partir del tercer període, com el fòsfor o el sofre, disposen d orbitals d buits que els permeten allotjar més de vuit electrons i ampliar l octet.
6. Geometria molecular i teoria RPECV
Flashcards
- Quin és el principi fonamental de la teoria RPECV?
- Les molècules adopten la geometria que minimitza les repulsions entre els parells d'electrons de la capa de valència.
- Què indica la lletra A en la notació AXE?
- Representa l'àtom central de la molècula.
- Què indica la lletra X en la notació AXE?
- Representa els àtoms que envolten l'àtom central.
- Què indica la lletra E en la notació AXE?
- Representa els parells d'electrons no enllaçants o solitaris situats sobre l'àtom central.
Preguntes tipus test
- Quin és l'objectiu principal que determina la geometria de les molècules segons la teoria RPECV?
- a) Maximitzar les forces d'atracció entre els nuclis atòmics
- b) Minimitzar les repulsions entre els parells d'electrons de valència
- c) Igualar la electronegativitat de tots els àtoms de l'estructura
- d) Assegurar que tots els àtoms tinguin exactament deu electrons
Resposta: b) Minimitzar les repulsions entre els parells d'electrons de valència. Les molècules adopten la geometria tridimensional que permet minimitzar les forces de repulsió electrostàtica entre els parells d'electrons que envolten l'àtom central, tant si són enllaçants com si no.
- En la notació AXE de la teoria RPECV, a què fa referència la lletra E?
- a) Als enllaços múltiples presents a la molècula
- b) Als electrons totals de la capa de valència
- c) Als parells d'electrons no enllaçants o solitaris sobre l'àtom central
- d) A l'energia total d'enllaç del compost covalent
Resposta: c) Als parells d'electrons no enllaçants o solitaris sobre l'àtom central. En el model AXE, la lletra E indica específicament els parells d'electrons no enllaçants o parells solitaris que es troben situats sobre l'àtom central.
- Si una molècula es descriu amb la fórmula general AX3E, quina geometria molecular presenta?
- a) Tetraèdrica
- b) Piràmide triangular
- c) Angular
- d) Lineal
Resposta: b) Piràmide triangular. Una molècula de tipus AX3E, com per exemple l'amoníac, té tres àtoms enllaçats i un parell solitari a l'àtom central, la qual cosa resulta en una geometria de piràmide triangular.
7. Polaritat de les molècules
Flashcards
- De què depèn la polaritat d'un enllaç?
- De la diferència d'electronegativitat dels àtoms que s'enllacen.
- Quina magnitud vectorial mesura la polaritat d'un enllaç?
- El moment dipolar.
- Quina lletra grega s'utilitza per representar el moment dipolar?
- La lletra mu.
- Quins factors determinen el mòdul del vector moment dipolar?
- Els valors de les càrregues sobre cada àtom i la distància que els separa.
Preguntes tipus test
- De què depèn principalment la polaritat d'un enllaç?
- a) De la diferència d'electronegativitat dels àtoms
- b) Del nombre total d'electrons que té la molècula
- c) De la massa molecular total del compost
- d) De la temperatura a la qual es troba el sistema
Resposta: a) De la diferència d'electronegativitat dels àtoms. La polaritat d'un enllaç està determinada per la diferència d'electronegativitat entre els dos àtoms que s'enllacen.
- Quina magnitud vectorial s'utilitza per mesurar la polaritat d'un enllaç?
- a) La força de cohesió
- b) El moment dipolar
- c) L'energia reticular
- d) La càrrega formal
Resposta: b) El moment dipolar. El moment dipolar es defineix com la magnitud vectorial que mesura la polaritat d'un enllaç.
- Com es calcula el mòdul del vector moment dipolar?
- a) Multiplicant la massa per l'acceleració
- b) Sumant les electronegativitats dels àtoms
- c) Multiplicant el valor de la càrrega per la distància
- d) Dividint el nombre de electrons entre el volum
Resposta: c) Multiplicant el valor de la càrrega per la distància. El mòdul del vector moment dipolar depèn dels valors de les càrregues i de la distància que les separa, expressant-se com a mu igual a q per d.
8. Forces intermoleculars
Flashcards
- Què són les forces intermoleculars?
- Són forces d'atracció que s'estableixen entre molècules diferents i que no comporten cap canvi químic.
- Com són les forces intermoleculars en comparació amb els enllaços iònics o covalents?
- Són molt més dèbils que els enllaços intramoleculars.
- Quina propietat física reflecteix la intensitat de les forces intermoleculars?
- El punt de fusió i el punt d'ebullició.
- Quins tipus principals d'interaccions s'estudien dins de les forces de Van der Waals?
- Les forces dipol-dipol i les forces de dispersió de London.
Preguntes tipus test
- Quina és la principal diferència entre els enllaços intramoleculars i les forces intermoleculars?
- a) Les forces intermoleculars són molt més fortes que els enllaços iònics.
- b) Les forces intermoleculars actuen entre molècules i són molt més dèbils.
- c) Els enllaços intramoleculars no produeixen mai cap tipus d'atracció.
- d) Només les forces intermoleculars determinen la geometria de la molècula.
Resposta: b) Les forces intermoleculars actuen entre molècules i són molt més dèbils.. Les forces intermoleculars es produeixen entre molècules diferents i són significativament més dèbils que els enllaços químics intramoleculars que mantenen els àtoms units dins d'una mateixa molècula.
- Quines propietats físiques es veuen directament afectades per la intensitat de les forces intermoleculars?
- a) La conductivitat elèctrica i la massa atòmica.
- b) El nombre màxim d'electrons de valència.
- c) El punt de fusió i el punt d'ebullició.
- d) La càrrega nuclear neta de l'àtom central.
Resposta: c) El punt de fusió i el punt d'ebullició.. Com més fortes són les forces intermoleculars, més energia cal aportar per vèncer-les, la qual cosa es tradueix en punts de fusió i d'ebullició més elevats.
- Quin tipus d'interacció intermolecular es manifesta en totes les molècules, tant polars com apolars?
- a) Forces de dispersió de London
- b) Ponts d'hidrogen purs
- c) Forces iònico-metàl·liques
- d) Interaccions dipol permanent
Resposta: a) Forces de dispersió de London. Les forces de dispersió de London es deuen a dipols instantanis creats pel moviment d'electrons i estan presents en totes les substàncies moleculars.
I 48 flashcards i 32 preguntes més al document.
Text del document
Enllaç Químic 2n Batxillerat Per què s'uneixen els àtoms? Gasos nobles: són els únics elements que apareixen com a àtoms sols, existeixen molt pocs compostos d'aquests elements. Configuració electrònica estable: orbitals plens. Els àtoms s'uneixen perquè adquireixen una situació de menys energia, més estabilitat. Enllaç iònic Elements molt electronegatius, molta tendència a guanyar electrons, s'uneixen amb elements electropositius (electronegativitat molt baixa), molta tendència a perdre electrons. Metalls amb no metalls (grups 1 i 2 amb grups 16 i 17). S'uneixen ions, cations amb anions.
La naturalesa de l'enllaç és una atracció electrostàtica entre càrregues contràries Enllaç iònic El metall (K) perd un electró. K+ . [ Ar] 4s1 ( 1 electró de valència) El no metall (Cl) guanya un electró. Cl- [ Ne] 3s2 3p5 ( 7 electrons de valència). Al formar l'enllaç ambdós àtoms adquireixen configuració de gas noble. Enllaç iònic Xarxes cristal·lines (estructure gegants iòniques), on les repulsions es minimitzen. La fórmula química només indica la proporció entre els ions. Propietats dels compostos iònics Alts punts de fusió i d'ebullició (tots sòlids a T ambient). Durs (xarxes compactes) i fràgils ( repulsions entre càrregues iguals).
No condueixen en estat sòlid, només fosos o en dissolució. (requisit càrregues mòbils). Alguns solubles en aigua (depèn de l'energia reticular, estabilitat del cristall iònic) Enllaç metàl·lic El presenten els metalls. Es formen cations metàl·lics, envoltats per un núvol electrònic. Els electrons estan deslocalitzats, mòbils, mantenint estable l'estructura, actuant com una mena de 'cola' Propietats dels metalls Densos, alts punts de fusió i ebullició ( forta unió entre nuclis) Dúctils, maleables, resistents. Duresa mitjana. Insolubles en dissolvents polars com l'aigua i apolars), reaccionen amb àcids. Conductors de l'electricitat (electrons mòbils) i de la calor.
Lluentor metàl·lica Enllaç covalent El presenten elements electronegatius quan s'uneixen entre ells. Elements no metàl·lics i semimetàl·lics. Els electrons estan compartits, de manera que així adquireixen configuració de gas noble. E.g. covalent: Elements no metàl·lics combinats amb semimetalls o semimetalls sols. Molècules i estructures gegant covalents Molècules: elements no metàl·lics units entre ells per unions covalents. Entre molècules les unions no són covalents (forces intermoleculars) Propietats de les substàncies amb estructura gegant covalents Alts punts de fusió. Rígids, durs.
Aïllants (quars SiO2 , C diamant ), alguns com el Cgrafit són semiconductors i tous, hi ha nanomaterials de C com el grafè o els nanotubs de C amb propietats extraordinàries (conductors, elàstics, durs, resistents, lleugers,etc). Propietats de les substàncies covalents moleculars Exercici: Les següents substàncies són sòlides a T ambient: GeO2 , I2 , CaF2 , Pb. quina/es tindran el menor punt de fusió?, i el major? quina és soluble en aigua? quina condueix en estat sòlid? quina condueix fosa o en dissolució aquosa? quina és soluble en dissolvent apolars com el CCL4 ? Electrons de valència O: 1s2 2s2 2p4 . 6 electrons de valència. 2 àtoms, 12 electrons, 6 parells d'electrons.
Cada àtom ha d'estar envoltat de 8 electrons, s2 p6 . (Regla de l'octet) Cl: 1s2 2s2 2p5 . 7 electrons de valència. 2 àtoms, 14 electrons, 7 parells d'electrons. Cada àtom ha d'estar envoltat de 8 electrons. Teoria de Lewis. Estructures de Lewis. Tipus d'enllaços. Teoria de Lewis. Estructures de Lewis. Tipus d'enllaços. Àtoms que no compleixen l'octet (deficitaris): Be, B, H Àtoms que amplien l'octet: a partir del 3r període, P, S, etc.. Molècules amb electrons desaparellats Estructures de Lewis. Excepcions Regla de l'octet Pautes per a obtenir estructures de Lewis més complicades 1. Comptar tots els electrons de valència. 2. Si l'espècie és iònica es treuen o es posen els corresponents. 3.
Escriure l'esquelet estructural de la molècula, unint tots els àtoms amb enllaços senzills. 4. Completar els octets dels àtoms terminals (H només duet). 5. Col·locar els electrons que falten en l'àtom central. 6. Si falta un octet a un àtom central, desplaçar parells d'electrons dels àtoms terminals i formar enllaços múltiple. 7. Comprovar que la càrrega formal sigui mínima. A vegades hi ha més d'una estructura possible. La realitat és que aquestes formes ressonants són possibles alhora, i això porta a una situació de deslocalització dels electrons. Estructures de Lewis.
Formes ressonants Les molècules adopten la geometria que minimitza les repulsions entre els parells d'electrons que les formen. Geometria de les molècules. Teoria RPECV (repulsió dels parells d'electrons de la capa de valència) AXE A : àtom central X: àtoms que envolten l'àtom central E: parells d'electrons que se situen sobre l'àtom central (electrons no enllaçants o solitaris) Geometria de les molècules. Teoria RPECV Polaritat d'un enllaç: depèn de la diferència d'electronegativat dels àtoms que s'enllacen.
Es mesura amb una magnitud vectorial, el moment dipolar: μ Geometria i polaritat de les molècules La polaritat d'una molècula depèn de l'electronegativat dels seus àtoms però també de la seva geometria. Un enllaç pot ser polar però la molècula pot no ser-ho, perquè la geometria pot fer anul·lar el moment dipolar: μ Geometria i polaritat de les molècules Si la suma vectorial dels moments dipolars dels enllaços de la molècula és zero, la molècula és apolar i si és diferent de zero la molècula és polar, és un dipol.
Geometria i polaritat de les molècules Forces intermoleculars Compostos covalents moleculars Importància de les forces intermoleculars Les intensitats de les forces intermoleculars de diferents substàncies varien dins d'un marge molt ample, però són molt més dèbils que els enllaços iònics i covalents. La intensitat de les forces intermoleculars es veu reflectida en propietats tals com el punt de fusió i el punt d'ebullició. Com més fortes són les forces intermoleculars major són aquestes temperatures. forces intermoleculars forces intermoleculars.
Pont d'hidrogen H2 O, el NH3 i el HF presenten punts d'ebullició molt més alts del que es podria esperar per extrapolació de les temperatures dels hidrurs dels elements del mateix grup. forces intermoleculars. Pont d'hidrogen El fluor, el nitrogen i l'oxigen són àtoms molt electronegatius i per tant, els enllaços amb l'hidrogen són molt polars. S'estableix una atracció entre l'hidrogen i el parell d'electrons solitari de l'àtom veí (O,N i F). forces de Van der waals. Forces dipol-dipol Forces dipol-dipol: s'estableixen entre molècules polars. Hi ha atracció electrostàtica entre molècules veïnes . forces de Van der waals.
Forces dipol-dipol Com més important és el moment dipolar, μ, més intensa és aquesta força. Fixem-nos, però, que aquestes forces no deuen ser les úniques entre aquestes molècules, doncs fins i tot amb μ molt petits els punts d'ebullició són relativament alts. Gasos com l'oxigen i el nitrogen liqüen si se'ls sotmet a temperatures suficientment baixes. El propi moviment dels electrons en un àtom o una molècula poden crear un moment dipolar instantani. Aquest moment dipolar instantani indueix un moment dipolar a l'altra molècula o àtom i es produeix una força neta d'atracció. Aquesta força atractiva s'anomena força de dispersió de London. forces de Van der waals.
Forces de dispersió de london Anàlogament a les forces dipol-dipol, aquestes forces es manifesten si les molècules són suficientment a prop. Es donen tant en molècules polars com apolars forces de Van der waals. Forces de dispersió de london Depenen de la polaritzabilitat (facilitat per formar dipols instantanis) de la molècula. forces de Van der waals. Forces de dispersió de london forces de Van der waals. Forces de dispersió de london Com més gran és una molècula i més nombre d'electrons, més polaritzable. També pot dependre de la geometria.