1. Introducció a l'enllaç químic
Flashcards
- Per què s'uneixen els àtoms?
- Per assolir una situació més estable i de menor energia que quan estan separats.
- Què mesura l'electronegativitat?
- La tendència d'un àtom a atreure electrons quan s'enllaça amb altres àtoms.
- Quins elements solen formar enllaços iònics?
- Metalls (electropositius) i no-metalls (electronegatius) amb diferències significatives d'electronegativitat.
- Què comparteixen els àtoms en un enllaç covalent?
- Parells d'electrons per assolir l'estructura electrònica de gas noble.
Preguntes tipus test
- Quina és la raó principal per la qual els àtoms s'uneixen per formar enllaços químics?
- a) Per augmentar la seva energia i inestabilitat.
- b) Per assolir una configuració electrònica més estable i de menor energia.
- c) Per repel·lir altres àtoms i evitar reaccions.
- d) Per augmentar la seva massa atòmica i densitat.
Resposta: b) Per assolir una configuració electrònica més estable i de menor energia.. Els àtoms s'uneixen per aconseguir una configuració electrònica més estable, similar a la dels gasos nobles, que tenen una energia més baixa.
- Quina propietat dels elements s'utilitza per preveure el tipus d'enllaç químic que es formarà entre ells?
- a) La seva massa atòmica.
- b) La seva electronegativitat.
- c) El seu nombre de neutrons.
- d) El seu estat d'agregació a temperatura ambient.
Resposta: b) La seva electronegativitat.. L'electronegativitat dels elements és una mesura de la capacitat d'un àtom per atreure electrons en un enllaç químic i, per tant, permet preveure si l'enllaç serà iònic, covalent o metàl·lic.
- Quina de les següents opcions descriu millor un enllaç iònic?
- a) Compartició d'electrons entre dos àtoms no metàl·lics.
- b) Atracció electrostàtica entre ions de càrrega oposada.
- c) Compartició d'electrons deslocalitzats en una xarxa metàl·lica.
- d) Forces de Van der Waals entre molècules.
Resposta: b) Atracció electrostàtica entre ions de càrrega oposada.. Un enllaç iònic es forma per l'atracció electrostàtica entre ions de càrrega oposada, típicament entre un metall i un no-metall.
2. Electronegativitat i tipus d'enllaç
Flashcards
- Què és l'electronegativitat?
- Mesura la tendència d'un àtom a atreure electrons en un enllaç.
- Quina escala s'utilitza per mesurar l'electronegativitat?
- Escala de Pauling.
- Quin tipus d'enllaç es forma entre un metall i un no-metall amb diferències significatives d'electronegativitat?
- Enllaç iònic.
- Quin tipus d'enllaç es forma entre àtoms de no-metalls?
- Enllaç covalent.
Preguntes tipus test
- Què mesura l'electronegativitat d'un àtom?
- a) La seva capacitat per a repel·lir electrons en un enllaç.
- b) La seva tendència a atraure electrons cap a si mateix en un enllaç.
- c) La seva massa atòmica en relació amb altres àtoms.
- d) La seva capacitat per a conduir electricitat.
Resposta: b) La seva tendència a atraure electrons cap a si mateix en un enllaç.. L'electronegativitat mesura la capacitat d'un àtom per a atraure electrons cap a si mateix en un enllaç químic.
- Quina escala s'utilitza per mesurar l'electronegativitat?
- a) Escala de Richter.
- b) Escala de Celsius.
- c) Escala de Pauling.
- d) Escala de pH.
Resposta: c) Escala de Pauling.. L'escala de Pauling és l'escala utilitzada per mesurar l'electronegativitat dels elements.
- Quin tipus d'enllaç es forma entre un metall i un no-metall amb diferències significatives d'electronegativitat?
- a) Enllaç covalent.
- b) Enllaç metàl·lic.
- c) Enllaç iònic.
- d) Enllaç d'hidrogen.
Resposta: c) Enllaç iònic.. Un enllaç iònic es forma quan hi ha una gran diferència d'electronegativitat entre un metall i un no-metall, resultant en la transferència d'electrons i la formació d'ions.
3. Enllaç iònic: Característiques i propietats
Flashcards
- Què és un enllaç iònic?
- Unió entre un metall i un no-metall amb gran diferència d'electronegativitat, formant ions.
- Què són les xarxes cristal·lines iòniques?
- Agrupacions geomètriques regulars d'ions per maximitzar l'atracció i minimitzar la repulsió.
- Com es determinen les estructures de les xarxes cristal·lines iòniques?
- Mitjançant la difracció de raigs X.
- Quines són les característiques dels punts de fusió i ebullició dels compostos iònics?
- Són alts, ja que són sòlids a temperatura ambient.
Preguntes tipus test
- Quina és la principal característica que defineix un enllaç iònic?
- a) Compartició equitativa d'electrons entre dos àtoms.
- b) Transferència d'electrons d'un àtom a un altre, formant ions.
- c) Atracció entre un núvol d'electrons i nuclis positius.
- d) Compartició de parells d'electrons entre àtoms no metàl·lics.
Resposta: b) Transferència d'electrons d'un àtom a un altre, formant ions.. L'enllaç iònic es defineix per la transferència d'electrons d'un àtom (normalment un metall) a un altre (normalment un no metall), resultant en la formació d'ions amb càrregues oposades que s'atrauen electrostàticament.
- Quina condició d'electronegativitat ha de complir-se perquè es formi un enllaç iònic?
- a) Els àtoms han de tenir electronegativitats molt similars.
- b) Els àtoms han de tenir la mateixa electronegativitat.
- c) Un àtom ha de ser molt més electronegatiu que l'altre.
- d) Cap dels àtoms ha de ser electronegatiu.
Resposta: c) Un àtom ha de ser molt més electronegatiu que l'altre.. Perquè es formi un enllaç iònic, un dels àtoms ha de ser molt més electronegatiu que l'altre per poder atraure i capturar electrons, formant un anió i deixant l'altre àtom com a catió.
- Què passa quan s'aplica una força a un cristall iònic?
- a) Es deforma plàsticament sense trencar-se.
- b) Es produeix un lliscament d'ions que causa repulsions i el cristall es trenca.
- c) Els ions s'alineen i el cristall es fa més fort.
- d) No hi ha cap efecte visible.
Resposta: b) Es produeix un lliscament d'ions que causa repulsions i el cristall es trenca.. Quan s'aplica una força a un cristall iònic, els ions llisquen, provocant repulsions entre ions del mateix signe. Aquestes repulsions superen les forces d'atracció, fent que el cristall es trenqui.
4. Enllaç metàl·lic: Característiques i propietats
Flashcards
- Què és l'enllaç metàl·lic?
- Unió d'àtoms d'elements metàl·lics amb baixa electronegativitat.
- Què formen els àtoms metàl·lics en l'enllaç metàl·lic?
- Cations.
- Com s'anomenen els electrons en l'enllaç metàl·lic?
- Electrons deslocalitzats.
- Què és el model del núvol d'electrons?
- Un model que descriu els electrons deslocalitzats al voltant dels nuclis positius en un metall.
Preguntes tipus test
- Quina característica NO és típica dels metalls segons el model del núvol electrònic?
- a) Alta conductivitat elèctrica
- b) Baixa densitat
- c) Punts de fusió elevats
- d) Lluentor característica
Resposta: b) Baixa densitat. El model del núvol electrònic explica que els metalls tenen alta densitat degut als empaquetaments compactes dels cations.
- Què permet explicar el model del núvol electrònic en els metalls?
- a) La seva capacitat per formar enllaços iònics amb no metalls.
- b) La seva baixa capacitat per conduir la calor.
- c) La seva capacitat per deformar-se sense trencar-se, fent-los dúctils i mal·leables.
- d) La seva tendència a ser aïllants elèctrics a temperatura ambient.
Resposta: c) La seva capacitat per deformar-se sense trencar-se, fent-los dúctils i mal·leables.. El model del núvol electrònic explica per què els metalls poden deformar-se per obtenir fils i làmines sense trencar-se, ja que la deformació de la xarxa no provoca situacions inestables.
- Quina propietat dels metalls està directament relacionada amb la deslocalització dels electrons?
- a) La seva alta duresa i resistència a ser ratllats.
- b) La seva capacitat per conduir l'electricitat.
- c) La seva baixa densitat en comparació amb altres materials.
- d) La seva tendència a ser solubles en aigua.
Resposta: b) La seva capacitat per conduir l'electricitat.. La conductivitat elèctrica dels metalls és deguda a la presència d'electrons deslocalitzats que poden moure's lliurement a través de l'estructura cristal·lina.
5. Enllaç covalent: Característiques
Flashcards
- Què és un enllaç covalent?
- Un enllaç químic que implica la compartició de parells d'electrons entre àtoms.
- Què són les entalpies d'enllaç?
- L'energia necessària per trencar un mol d'enllaços en fase gasosa.
- Què és la distància d'enllaç?
- La distància entre els nuclis de dos àtoms units per un enllaç covalent.
- Què són els enllaços covalents simples, dobles i triples?
- Enllaços on es comparteixen un, dos i tres parells d'electrons, respectivament.
Preguntes tipus test
- Quina característica NO és típica dels enllaços covalents?
- a) Es formen entre àtoms no metàl·lics.
- b) Impliquen la compartició de parells d'electrons.
- c) Poden formar molècules o estructures gegants.
- d) Sempre impliquen la transferència completa d'electrons.
Resposta: d) Sempre impliquen la transferència completa d'electrons.. Els enllaços covalents es caracteritzen per la compartició d'electrons, no per la seva transferència completa.
- Com afecten les entalpies d'enllaç a l'estabilitat d'un enllaç covalent?
- a) Entalpies més altes indiquen enllaços menys estables.
- b) Entalpies més baixes indiquen enllaços més estables.
- c) Entalpies més altes indiquen enllaços més estables.
- d) L'entalpia no té relació amb l'estabilitat.
Resposta: c) Entalpies més altes indiquen enllaços més estables.. Com més alta és l'entalpia d'enllaç, més energia s'allibera en formar l'enllaç, indicant una major estabilitat.
- Quina de les següents opcions descriu millor la polaritat en els enllaços covalents?
- a) Sempre són apolars.
- b) Sempre són polars.
- c) Depèn de la diferència d'electronegativitat entre els àtoms enllaçats.
- d) Només es presenten en molècules amb estructures gegants.
Resposta: c) Depèn de la diferència d'electronegativitat entre els àtoms enllaçats.. La polaritat depèn de com els electrons es comparteixen, influenciat per l'electronegativitat dels àtoms.
6. Enllaç covalent: Distància i angle d'enllaç
Flashcards
- Què és la distància d'enllaç?
- La distància entre els nuclis dels àtoms enllaçats on l'energia és mínima.
- Què és l'angle d'enllaç?
- L'angle mitjà hipotètic entre el nucli de l'àtom central i el nucli de l'àtom enllaçat.
- Com afecta una major energia d'enllaç a l'estabilitat de l'enllaç?
- A major energia d'enllaç, major estabilitat.
- Quin tipus d'enllaç té una distància més curta, un enllaç simple o un enllaç triple?
- Un enllaç triple.
Preguntes tipus test
- Què és la distància d'enllaç en un enllaç covalent?
- a) La distància a la qual l'energia és màxima.
- b) La distància entre els electrons de dos àtoms enllaçats.
- c) La distància entre els nuclis dels àtoms enllaçats per a la qual s'assoleix el mínim d'energia.
- d) La distància a la qual els àtoms es repel·leixen.
Resposta: c) La distància entre els nuclis dels àtoms enllaçats per a la qual s'assoleix el mínim d'energia.. La distància d'enllaç és la distància entre els nuclis dels àtoms enllaçats on l'energia del sistema és mínima, indicant l'estabilitat de l'enllaç.
- Quin factor NO afecta la distància d'enllaç?
- a) El tipus d'àtoms enllaçats.
- b) L'angle d'enllaç.
- c) El nombre d'electrons compartits.
- d) L'energia d'enllaç.
Resposta: b) L'angle d'enllaç.. L'angle d'enllaç no afecta directament la distància entre els nuclis dels àtoms enllaçats, mentre que el tipus d'àtoms, el nombre d'electrons compartits i l'energia d'enllaç sí que ho fan.
- Com es defineix l'angle d'enllaç?
- a) L'angle entre els electrons d'enllaç.
- b) L'angle entre els nuclis dels àtoms enllaçats.
- c) L'angle mitjà hipotètic entre el nucli de l'àtom central i el nucli de l'àtom enllaçat.
- d) L'angle que defineix la geometria de la molècula.
Resposta: c) L'angle mitjà hipotètic entre el nucli de l'àtom central i el nucli de l'àtom enllaçat.. L'angle d'enllaç es defineix com l'angle mitjà hipotètic entre el nucli de l'àtom central d'una molècula i el nucli de l'àtom enllaçat.
7. Molècules: Representació i polaritat
Flashcards
- Què és el moment dipolar?
- Mesura de la polaritat d'un enllaç químic.
- Com influeix l'electronegativitat en la polaritat d'un enllaç?
- A major diferència d'electronegativitat, major polaritat.
- Quina geometria molecular pot resultar en una molècula apolar tot i tenir enllaços polars?
- Lineal o tetraèdrica simètrica.
- Com es calcula el moment dipolar total d'una molècula?
- Suma vectorial dels moments dipolars de cada enllaç.
Preguntes tipus test
- Quina magnitud vectorial es fa servir per mesurar el grau de polarització d'un enllaç?
- a) Moment dipolar.
- b) Electronegativitat.
- c) Energia d'ionització.
- d) Afinitat electrònica.
Resposta: a) Moment dipolar.. El moment dipolar és la magnitud vectorial que quantifica la polaritat d'un enllaç, depenent de la càrrega i la distància entre els àtoms.
- Si una molècula té una geometria que fa que els moments dipolars dels seus enllaços se cancel·lin, com serà la molècula?
- a) Polar.
- b) Apolar.
- c) Iònica.
- d) Metàl·lica.
Resposta: b) Apolar.. Si els moments dipolars se cancel·lin, la molècula no té un moment dipolar net, fent-la apolar.
- En quin tipus d'enllaç la diferència d'electronegativitat entre els àtoms és tan gran que els electrons no es comparteixen?
- a) Covalent apolar.
- b) Covalent polar.
- c) Iònic.
- d) Metàl·lic.
Resposta: c) Iònic.. En un enllaç iònic, la diferència d'electronegativitat és extrema, resultant en la transferència d'electrons en lloc de compartir-los.
8. Teoria RPECV: Geometria molecular
Flashcards
- Què significa RPECV?
- Repulsió entre els Parells d'Electrons de la Capa de València
- Quin factor principal determina la geometria molecular segons la teoria RPECV?
- La repulsió entre els parells d'electrons de la capa de valència de l'àtom central
- Com s'orienten els orbitals segons la teoria RPECV?
- De forma que queden el més separats possible uns dels altres.
- Què representa 'A' en la notació AXE de la teoria RPECV?
- L'àtom central.
Preguntes tipus test
- Segons la teoria RPECV, quina és la geometria molecular de l'aigua (H2O)?
- a) Lineal
- b) Angular
- c) Tetraèdrica
- d) Trigonal plana
Resposta: b) Angular. La molècula d'aigua (H2O) té una geometria angular degut a la presència de dos parells d'electrons no enllaçants a l'àtom d'oxigen, que repel·leixen els enllaços O-H, reduint l'angle d'enllaç.
- Quina de les següents molècules té una geometria tetraèdrica segons la teoria RPECV?
- a) CO2
- b) BF3
- c) CH4
- d) H2O
Resposta: c) CH4. El metà (CH4) té quatre enllaços al voltant de l'àtom de carboni central i cap parell d'electrons no enllaçants, resultant en una geometria tetraèdrica per minimitzar la repulsió entre els enllaços.
- Quina és la geometria molecular del diòxid de carboni (CO2) segons la teoria RPECV?
- a) Angular
- b) Lineal
- c) Tetraèdrica
- d) Trigonal plana
Resposta: b) Lineal. El diòxid de carboni (CO2) té una geometria lineal perquè l'àtom de carboni central té dos enllaços dobles amb els àtoms d'oxigen i cap parell d'electrons no enllaçants, minimitzant la repulsió.
9. Estructures gegants covalents: Formes al.lotròpiques del carboni
Flashcards
- Què és l'al·lotropia?
- La capacitat d'un element d'existir en dues o més formes diferents en el mateix estat físic.
- Quines són les principals formes al·lotròpiques del carboni?
- Diamant, grafit, fullerens, nanotubs i grafè.
- Quina és l'estructura del diamant?
- Xarxa tridimensional d'àtoms de carboni units tetraèdricament.
- Quina és l'estructura del grafit?
- Capes d'àtoms de carboni en anells hexagonals units per forces de Van der Waals.
Preguntes tipus test
- Quina de les següents estructures de carboni és coneguda per la seva extrema duresa?
- a) Grafit
- b) Diamant
- c) Fullerens
- d) Nanotubs
Resposta: b) Diamant. El diamant és conegut per la seva estructura tridimensional amb enllaços covalents forts en totes direccions, el que li confereix una duresa extrema.
- Quina propietat del grafit permet que sigui utilitzat com a lubricant?
- a) Alta conductivitat elèctrica
- b) Estructura en capes que llisquen fàcilment
- c) Duresa extrema
- d) Insolubilitat en aigua
Resposta: b) Estructura en capes que llisquen fàcilment. L'estructura del grafit consisteix en capes d'àtoms de carboni unides per forces febles de Van der Waals, permetent que llisquin fàcilment entre elles i actuant com a lubricant.
- Quina estructura de carboni té aplicacions destacades en nanotecnologia degut a les seves propietats elèctriques i mecàniques úniques?
- a) Diamant
- b) Grafit
- c) Fullerens i Nanotubs
- d) Carbó amorf
Resposta: c) Fullerens i Nanotubs. Els fullerens i nanotubs tenen propietats excepcionals com conductivitat, semiconductivitat o aïllament depenent del seu diàmetre, i elevada força mecànica, fent-los ideals per a aplicacions en nanotecnologia.
10. Estructures gegants covalents: Sílice
Flashcards
- Què és la sílice?
- Un compost format per silici i oxigen (SiO2)n que forma estructures gegants covalents.
- Com estan units els àtoms en l'estructura del quars?
- Cada àtom de silici està envoltat d'un tetraedre d'àtoms d'oxigen mitjançant enllaços covalents.
- Quines són algunes formes en què es pot trobar la sílice a la natura?
- Quars, sorra, òpal, sílex.
- Quin és el material base per a la producció del vidre?
- La sorra de quars.
Preguntes tipus test
- Quina és la forma bàsica en què es troba la sílice a la natura?
- a) Estructures cristal·lines cúbiques
- b) Estructures laminars flexibles
- c) Estructures gegants covalents
- d) Molècules aïllades i disperses
Resposta: c) Estructures gegants covalents. La sílice (SiO2)n forma estructures gegants covalents, on cada àtom de silici està unit a àtoms d'oxigen en una xarxa tridimensional, creant cristalls durs amb alts punts de fusió.
- Quina és la característica principal de l'estructura del quars?
- a) Àtoms de silici units per enllaços iònics
- b) Àtoms de silici envoltats per tetraedres d'oxigen
- c) Capes d'àtoms de silici units per forces de Van der Waals
- d) Àtoms de silici disposats en forma d'anells hexagonals
Resposta: b) Àtoms de silici envoltats per tetraedres d'oxigen. En el quars, cada àtom de silici està envoltat per un tetraedre d'àtoms d'oxigen units mitjançant enllaços covalents, formant una estructura tridimensional robusta.
- Quina propietat física important es deriva de l'estructura tridimensional de la sílice?
- a) Flexibilitat i conductivitat elèctrica
- b) Duresa i alt punt de fusió
- c) Solubilitat en aigua i baixa densitat
- d) Malleabilitat i baixa conductivitat tèrmica
Resposta: b) Duresa i alt punt de fusió. L'estructura tridimensional de la sílice, amb enllaços covalents entre silici i oxigen, resulta en una gran duresa i un elevat punt de fusió.
11. Teoria de Lewis: Estructures i exemples
Flashcards
- Què representen els punts en una estructura de Lewis?
- Electrons de valència
- Quina regla bàsica segueixen els àtoms per formar enllaços covalents?
- Regla de l'octet
- Com s'anomenen les representacions equivalents d'una molècula on els electrons estan distribuïts de manera diferent?
- Formes de ressonància
- Quin àtom és una excepció comuna a la regla de l'octet, tenint menys de vuit electrons al seu voltant?
- Bor (B)
Preguntes tipus test
- Què representen els punts en les estructures de Lewis?
- a) Els protons del nucli
- b) Els electrons de la capa de valència
- c) Els neutrons del nucli
- d) Els electrons de les capes internes
Resposta: b) Els electrons de la capa de valència. En les estructures de Lewis, els punts representen els electrons de la capa de valència, que són els que participen en els enllaços químics.
- Quina configuració electrònica busquen assolir els àtoms en formar enllaços covalents segons la regla de l'octet?
- a) s2p4
- b) s2p6
- c) s2p2
- d) s2p8
Resposta: b) s2p6. La regla de l'octet estableix que els àtoms tendeixen a assolir una configuració electrònica similar a la dels gasos nobles, que és s2p6, amb 8 electrons en la capa de valència.
- Què són les formes de ressonància en les estructures de Lewis?
- a) Diferents formes geomètriques d'una molècula
- b) Estructures equivalents amb diferent distribució d'electrons
- c) Molècules amb diferents isòtops
- d) Estructures amb diferents àtoms centrals
Resposta: b) Estructures equivalents amb diferent distribució d'electrons. Les formes de ressonància són diferents representacions d'una molècula on els electrons estan distribuïts de manera diferent, però totes les estructures són equivalents i contribueixen a l'estructura real de la molècula.
12. Geometria Molecular: Teoria RPECV
Flashcards
- Què significa RPECV?
- Repulsió entre els parells d'electrons de la capa de valència.
- Quin és el propòsit de la teoria RPECV?
- Preveure la geometria molecular basant-se en la repulsió dels parells d'electrons.
- Què és un parell d'electrons no enllaçant?
- Un parell d'electrons a la capa de valència que no està involucrat en enllaços.
- Com afecten els parells d'electrons no enllaçants a la geometria molecular?
- Exerceixen més repulsió i alteren els angles d'enllaç.
Preguntes tipus test
- Segons la teoria RPECV, quina és la geometria molecular d'una molècula amb un àtom central, quatre àtoms enllaçats i cap parell d'electrons no enllaçants?
- a) Lineal
- b) Angular
- c) Tetraèdrica
- d) Trigonal plana
Resposta: c) Tetraèdrica. La teoria RPECV estableix que els parells d'electrons es repel·leixen i s'orienten per maximitzar la separació. Amb quatre àtoms enllaçats i cap parell solitari, la geometria que minimitza la repulsió és la tetraèdrica.
- Quina de les següents geometries moleculars NO és possible segons la teoria RPECV?
- a) Bipiràmide triangular
- b) Octaèdrica
- c) Piràmide quadrada
- d) Heptagonal
Resposta: d) Heptagonal. La teoria RPECV prediu geometries basades en la repulsió dels parells d'electrons. Les geometries bipiràmide triangular, octaèdrica i piràmide quadrada són possibles, però una geometria heptagonal no s'ajusta a les prediccions de la teoria.
- Quin dels següents compostos té una geometria molecular angular?
- a) CO2
- b) H2O
- c) CH4
- d) BeCl2
Resposta: b) H2O. L'aigua (H2O) té una geometria angular a causa dels dos parells d'electrons no enllaçants a l'àtom d'oxigen, que repel·leixen els enllaços O-H, fent que l'angle d'enllaç sigui menor de 180 graus.
13. Geometria Molecular: Exemples CO2 i HCN
Flashcards
- Quina és la geometria molecular del CO2?
- Lineal
- Quina és la geometria molecular del HCN?
- Lineal
- Quin angle d'enllaç té una molècula lineal?
- 180º
- La molècula de CO2 és polar o apolar?
- Apolar
Preguntes tipus test
- Quina és la geometria molecular del CO2?
- a) Angular
- b) Lineal
- c) Tetraèdrica
- d) Piràmide triangular
Resposta: b) Lineal. El CO2 té una geometria molecular lineal perquè l'àtom de carboni central està unit a dos àtoms d'oxigen sense parells d'electrons no enllaçants, fent que la molècula sigui lineal per minimitzar la repulsió.
- Quina és la hibridació de l'àtom de carboni en la molècula de HCN?
- a) sp3
- b) sp2
- c) sp
- d) No hi ha hibridació
Resposta: c) sp. L'àtom de carboni en HCN té una hibridació sp, ja que està unit a un àtom d'hidrogen i a un àtom de nitrogen amb un triple enllaç, resultant en dos dominis d'electrons i una geometria lineal.
- Quin angle d'enllaç es troba en una molècula lineal com el CO2?
- a) 180º
- b) 120º
- c) 109.5º
- d) 90º
Resposta: a) 180º. En una molècula lineal com el CO2, l'angle d'enllaç és de 180º, ja que els àtoms estan disposats en una línia recta per minimitzar la repulsió entre els enllaços.
14. Geometria Molecular: Exemples CH4, NH3 i H2O
Flashcards
- Quina és la geometria molecular del metà (CH4)?
- Tetraèdrica
- Quina és la geometria molecular de l'amoníac (NH3)?
- Piràmide triangular
- Quina és la geometria molecular de l'aigua (H2O)?
- Angular
- Quina teoria s'utilitza per predir la geometria molecular?
- Teoria RPECV (Repulsió entre els Parells d'Electrons de la Capa de València)
Preguntes tipus test
- Quina geometria molecular té el metà (CH4)?
- a) Angular
- b) Piràmide triangular
- c) Tetraèdrica
- d) Lineal
Resposta: c) Tetraèdrica. El metà (CH4) té una geometria molecular tetraèdrica perquè l'àtom de carboni central està unit a quatre àtoms d'hidrogen i no té parells d'electrons no enllaçants.
- Quina geometria molecular té l'amoníac (NH3)?
- a) Tetraèdrica
- b) Angular
- c) Piràmide triangular
- d) Lineal
Resposta: c) Piràmide triangular. L'amoníac (NH3) té una geometria molecular de piràmide triangular perquè l'àtom de nitrogen central està unit a tres àtoms d'hidrogen i té un parell d'electrons no enllaçants.
- Quina geometria molecular té l'aigua (H2O)?
- a) Lineal
- b) Tetraèdrica
- c) Angular
- d) Piràmide triangular
Resposta: c) Angular. L'aigua (H2O) té una geometria molecular angular perquè l'àtom d'oxigen central està unit a dos àtoms d'hidrogen i té dos parells d'electrons no enllaçants.
15. Geometria Molecular: Bipiràmide triangular i exemples
16. Geometria Molecular: Octaèdrica i exemples
Flashcards
- Quina és la geometria molecular de SF6?
- Octaèdrica
- Quina és la geometria molecular de XeF4?
- Plana quadrada
- Quina és la geometria molecular de SbCl5^2-?
- Piràmide de base quadrada
- Quin angle d'enllaç es troba en una geometria octaèdrica ideal?
- 90 graus
Preguntes tipus test
- Quina és la geometria molecular de l'SF6?
- a) Tetraèdrica
- b) Octaèdrica
- c) Bipiràmide triangular
- d) Angular
Resposta: b) Octaèdrica. L'SF6 té una geometria octaèdrica perquè l'àtom de sofre central està envoltat per sis àtoms de fluor, sense parells d'electrons no enllaçants.
- Quina és la geometria molecular de l'XeF4?
- a) Tetraèdrica
- b) Plana quadrada
- c) Bipiràmide triangular
- d) Angular
Resposta: b) Plana quadrada. L'XeF4 té una geometria plana quadrada perquè l'àtom de xenó central està envoltat per quatre àtoms de fluor i dos parells d'electrons no enllaçants.
- Quina és la geometria molecular de l'SbCl5^2-?
- a) Tetraèdrica
- b) Piràmide de base quadrada
- c) Bipiràmide triangular
- d) Angular
Resposta: b) Piràmide de base quadrada. L'SbCl5^2- té una geometria de piràmide de base quadrada perquè l'àtom d'antimoni central està envoltat per cinc àtoms de clor i un parell d'electrons no enllaçants.
17. Forces intermoleculars: Tipus i característiques
18. Forces de Van der Waals
19. Ponts d'hidrogen
I 90 flashcards i 60 preguntes més al document.
Text del document
L'enllaç químic Introducció a l'enllaç Enllaç iònic Enllaç covalent Enllaç metàl·lic Geometria molecular Forces intermoleculars Introducció a l'enllaç A la naturalesa la situació més habitual és trobar els àtoms enllaçats. Aigua ( H2O ) Sal comuna ( NaCl ) Or ( Au ) PER QUÈ s'uneixen els àtoms? Els gasos nobles són dels pocs elements que podem trobar en forma d'àtoms independents. Gas heli ( He ) Llums de neó Introducció a l'enllaç PER QUÈ s'uneixen els àtoms? Introducció a l'enllaç PER QUÈ s'uneixen els àtoms? Els àtoms s'uneixen perquè així es crea una situació més estable, d'energia més baixa, que la dels àtoms per separat. Introducció a l'enllaç PER QUÈ s'uneixen els àtoms?
http://www.youtube.com/watch?v=hEFeLYWTKX0 Introducció a l'enllaç PER QUÈ s'uneixen els àtoms? COM s'uneixen els àtoms? Introducció a l'enllaç https://youtu.be/NgD9yHSJ29I Electronegativitat i tipus d'enllaç Introducció a l'enllaç L'electronegativitat mesura la tendència d'un àtom a atreure els electrons quan s'enllaça amb altres àtoms. Per mesurar l'electronegativitat s'utilitza l'escala de Pauling. Electronegativitat i tipus d'enllaç Introducció a l'enllaç L'electronegativitat dels elements que s'uneixen ens permet preveure el tipus d'enllaç que es formarà.
Metàl.lic Covalent Iònic Electronegativitat i tipus d'enllaç Introducció a l'enllaç L'electronegativitat dels elements que s'uneixen ens permet preveure el tipus d'enllaç que es formarà. https://mass.pbslearningmedia.org/resource/phy03.sci.phys.matter.ptable/per iodic-table-of-the-elements/?#.W3PwnLgyXcc Introducció a l'enllaç Electronegativitat i tipus d'enllaç Enllaç iònic Unió de metall (electropositiu) i no-metall (electronegatiu). Tenen electronegativitats molt diferents.
Es formen ions de signe contrari (catió i anió) Força d'enllaç: atracció electrostàtica entre ions de signe contrari http://www.dlt.ncssm.edu/tiger/Flash/bonding/IonicBonding.html Introducció a l'enllaç Electronegativitat i tipus d'enllaç Enllaç covalent Unió d'àtoms de no-metalls (electronegatius) Els dos àtoms tendeixen a captar els electrons de l'enllaç i per això comparteixen parells d'electrons.
Força d'enllaç: compartició de parells d'electrons https://www.dlt.ncssm.edu/tiger/Flash/bonding/NonpolarCovalentBonding.html Introducció a l'enllaç Electronegativitat i tipus d'enllaç Enllaç metàl·lic Unió d'àtoms de metalls (electropositius) Es formen nuclis positius envoltats d'electrons deslocalitzats (model del núvol d'electrons) Força d'enllaç: interacció entre el núvol d'electrons i els nuclis positius Tipus de sòlid Propietats Iònic Temperatura de fusió alta Durs, però fràgils En general són solubles en aigua. La dissolució d'ions és conductora del corrent.
No són conductors de l'electricitat en estat sòlid, però sí en estat de fusió Metàl·lic En general tenen temperatura de fusió elevada Quasi tots són durs i d'elevada densitat Insolubles en aigua.
Conductors del corrent en estat sòlid i líquid Covalent molecular Temperatura de fusió baixa Els sòlids covalents polars són solubles en aigua; els apolars són solubles en dissolvents apolars No conductors del corrent Covalent d'estructura gegant Temperatura de fusió alta Elevada duresa, però fràgils Insolubles en qualsevol dissolvent No conductors (excepte el grafit) Estudiant les característiques de cada tipus d'enllaç podrem justificar les propietats que presenten les diferents substàncies Tipus de sòlid Propietats Iònic Temperatura de fusió alta Durs, però fràgils En general són solubles en aigua.
No són conductors de l'electricitat en estat sòlid, però sí en estat de fusió o en dissolució. Metàl·lic En general tenen temperatura de fusió elevada Quasi tots són durs i d'elevada densitat Insolubles en aigua. Conductors del corrent en estat sòlid i líquid Covalent molecular Temperatura de fusió baixa Tous Els sòlids covalents polars són solubles en aigua; els apolars són solubles en dissolvents apolars No conductors del corrent Covalent d'estructura gegant Temperatura de fusió alta Elevada duresa, però fràgils Insolubles en qualsevol dissolvent No conductors (excepte el grafit) · Cal que els dos àtoms tinguin electronegativitats molt diferents ( un metall i un no-metall ).
En un enllaç iònic un o més electrons abandonen un àtom i són acceptats per l'altre. · Els dos ions de signe contrari queden units per una força d'atracció electrostàtica molt intensa. Enllaç iònic Característiques de l'enllaç iònic Xarxes cristal.lines iòniques Els ions formen agrupacions geomètriques regulars de manera que les forces d'atracció siguin màximes i les de repulsió siguin mínimes.
Enllaç iònic Característiques de l'enllaç iònic Determinació de l'estructura de les xarxes cristal·lines iòniques ( difracció de raigs X ) Enllaç iònic Característiques de l'enllaç iònic Alts punts de fusió i ebullició ( són sòlids a T ambient ) Propietats dels compostos iònics Les forces electrostàtiques d'atracció entre els ions són molt elevades i es necessita molta energia per trencar l'estructura cristal·lina. El punt de fusió i ebullició serà més alt quan "més fort" sigui l'enllaç iònic (quan més gran sigui l'energia reticular, que és l'energia alliberada en el procés de formació de l'estructura cristal.lina iònica).
Enllaç iònic Duresa Les xarxes són molt compactes i en general presenten una gran resistència a ser ratllades. Enllaç iònic Propietats dels compostos iònics Fragilitat Enllaç iònic Propietats dels compostos iònics Si s'aplica una força exterior es produeix un lliscament dels ions, s'esdevenen repulsions entre ions del mateix signe i el cristall es trenca. Conductivitat elèctrica Els sòlids iònics no són conductors de l'electricitat. Si els ions es poden moure (compost iònic en dissolució o fos ) conduiran fàcilment el corrent elèctric. La conductivitat elèctrica d'una dissolució iònica depèn de la concentració dels ions.
Enllaç iònic Propietats dels compostos iònics http://educypedia.karadimov.info/library/conductivity-3.swf Solubilitat en dissolvents polars Les molècules dels dissolvents polars ( aigua, amoníac, etc. ) poden separar els ions de la xarxa. Cada ió queda rodejat de molècules de dissolvent (interaccions ió- dipol) i el compost iònic es dissol ( solvatació ) Cal que E (solvatació) > E ( reticular ) per trencar la xarxa cristal·lina i que el compost iònic es dissolgui.
Enllaç iònic Propietats dels compostos iònics https://phet.colorado.edu/es/simulation/legacy/soluble-salts http://www.youtube.com/watch?v=8yZOPNH8sf4 Enllaç iònic Solubilitat en dissolvents polars Propietats dels compostos iònics L'enllaç metàl·lic es forma entre àtoms d'elements metàl·lics que presenten baixa electronegativitat (són electropositius) i formen cations amb facilitat. Enllaç metàl·lic Model del núvol d'electrons Els cations formen empaquetaments compactes. Els electrons estan deslocalizats entre els nuclis. Els electrons actuen com un "ciment electrònic" i donen cohesió a l'estructura cristal·lina metàl·lica.
Característiques de l'enllaç metàl.lic Empaquetaments compactes Cúbic centrat al cos Cúbic centrat en les cares Hexagonal Enllaç metàl·lic Característiques de l'enllaç metàl.lic El model del núvol electrònic permet explicar la majoria de les propietats dels metalls: Propietats dels metalls · Densitat elevada (empaquetaments compactes) · Punts de fusió elevats (forta cohesió entre nuclis) · Duresa: oposició a ser ratllats (duresa mitjana) · Insolubles (només si reaccionen amb àcids) · Bons conductors de l'electricitat (electrons deslocalitzats) · Bons conductors de la calor (transmissió vibracions tèrmiques en la xarxa) · Lluentor característica ( els electrons emeten radiacions de la mateixa freqüència que la llum incident ) Enllaç metàl·lic Conductivitat elèctrica Enllaç metàl·lic Propietats dels metalls https://www.pbslearningmedia.org/resource/nvtoe-sci-metalconduct/wgbh-nova- treasures-of-the-earth-why-do-metals-conduct-electricity/ Dúctils i mal·leables Es poden deformar per obtenir fils i làmines perquè la deformació de la xarxa no provoca situacions inestables.
Enllaç metàl·lic Propietats dels metalls Per què el mercuri és líquid a temperatura ambient? Enllaç metàl·lic Propietats dels metalls http://azorero.blogspot.com/2007/04/por-qu-el-mercurio-es-lquido.html Electronegativats semblants L'enllaç covalent es forma entre àtoms d'elements no metàl·lics ( electronegatius ). Enllaç covalent Característiques de l'enllaç covalent Enllaç covalent Compartició de parells d'electrons Els àtoms comparteixen un o més parells d'electrons i així adquireixen l'estructura electrònica de gas noble (capa de valència plena, situació molt estable ).
Característiques de l'enllaç covalent http://www.youtube.com/watch?v=aJH93Ee0-pI Compartició de parells d'electrons Enllaç covalent Característiques de l'enllaç covalent Segons el nombre de parells d'electrons que comparteixen els àtoms, tenim enllaços covalents simples, dobles o triples.
Enllaç covalent Característiques de l'enllaç covalent El enllaços covalents poden originar: Molècules, quan s'uneixen pocs àtoms Estructures gegants covalents, quan s'estenen a molts àtoms per l'espai ( diamant, grafit, quars ) Model molecular de l'amoníac, NH3 Estructura gegant covalent del C (diamant ) Enllaç covalent Característiques de l'enllaç covalent Entalpies d'enllaç L'entalpia d'enllaç (ΔHenllaç) és l'energia mitjana alliberada quan es forma un mol d'enllaços. Coincideix amb l'energia necessària per trencar un mol d'enllaços. Quant més energia s'allibera, més estable (més "fort" ) és l'enllaç.
Enllaç covalent Característiques de l'enllaç covalent Entalpies d'enllaç Enllaç covalent Característiques de l'enllaç covalent Distància d'enllaç És la distància entre els nuclis dels àtoms enllaçats per a la qual s'assoleix el mínim d'energia.
Enllaç covalent Característiques de l'enllaç covalent Distància d'enllaç Enllaç covalent Característiques de l'enllaç covalent Distància d'enllaç Enllaç covalent Característiques de l'enllaç covalent És l'angle mitjà hipotètic entre el nucli de l'atom central de la molècula i el nucli de l'atom enllaçat Angle d'enllaç Enllaç covalent Característiques de l'enllaç covalent · Fòrmula empírica: C2H6O · Fòrmula molecular simple: C2H6O semidesenvolupada: CH3- CH2-OH desenvolupada: · Model molecular Enllaç covalent Molècules Representació de les molècules Polaritat dels enllaços covalents Si els àtoms units per un enllaç covalent tenen diferent electronegativitat la densitat electrònica es concentra al voltant de l'àtom més electronegatiu.
Enllaç covalent Molècules Polaritat dels enllaços covalents El grau de polarització d'un enllaç es mesura amb una magnitud vectorial, el moment dipolar (μ) El mòdul del vector moment dipolar depèn dels valors de les càrregues que hi ha sobre cada àtom i de la distància que els separa (μ = q · d) μ Enllaç covalent Molècules Si la diferència d'electronegativitats (ΔEN) entre els àtoms enllaçats és molt gran, els electrons ja no es comparteixen i es forma un enllaç iònic.
Enllaç covalent Molècules Polaritat dels enllaços covalents Polaritat dels enllaços covalents L'enllaç iònic es pot veure com un cas extrem de l'enllaç covalent polar (diferència d'electronegativitats molt gran) http://www.educaplus.org/play-78-Naturaleza-del-enlace-qu%C3%ADmico.html Enllaç covalent Molècules Polaritat dels enllaços covalents La suma vectorial dels moments dipolars de tots els enllaços d'una molècula és el moment dipolar total ( μt ) de la molècula i es mesura en una unitat anomenada debye (D) Enllaç covalent Molècules Es pot deduir si una molècula és polar o apolar a partir de la seva geometria i de l'electronegativitat dels àtoms que la formen.
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).
Enllaç covalent Molècules Polaritat de les molècules molècula APOLAR (μt = 0 ) molècula POLAR (μt 0 ) CO2 CH4 O2 Enllaç covalent Molècules Molècules apolars (μt = 0 ) Polaritat de les molècules H2O NH3 Enllaç covalent Molècules Polaritat de les molècules molècules polars (μt 0 ) Polaritat de les molècules Enllaç covalent Molècules https://youtu.be/cKrX3m2O3AI Polaritat de les molècules Enllaç covalent Molècules La teoria RPECV (Repulsió entre els Parells d'Electrons de la Capa de València) ens permetrà establir la forma geomètrica de les molècules.
Propietats dels compostos covalents moleculars Les substàncies covalents moleculars estan formades per molècules unides entre elles per forces intermoleculars (forces de Van der Waals, ponts d'hidrogen) Enllaç covalent Molècules Molècules polars -> solubles en H2O i altres dissolvents polars Molècules apolars -> poc solubles o insolubles en H2O però solubles en dissolvents apolars (èter, benzè, CCl4 ) Solubilitat No hi ha llibertat de moviment dels electrons (estan localitzats als enllaços covalents) Sòlids poc conductors calor i corrent elèctric Forces intermoleculars febles Sòlids tous i baixa resistència mecànica Forces intermoleculars en general febles (més intenses entre molècules polars i/o amb massa molecular gran) Gasos: O2, H2 , N2 (apolars) / Líquids: H2O, etanol (polars) Sòlids: I2 , glucosa, naftalè (elevada massa molecular) Punts de fusió i ebullició baixos Justificació Propietat Enllaç covalent Molècules Propietats dels compostos covalents moleculars Propietats dels compostos covalents moleculars Enllaç covalent Molècules Per a justificar les diferències de propietats entre les diverses substàncies covalents moleculars cal tenir en compte: 1.
Si es tracta de molècules polars o apolars (les forces intermoleculars són més intenses entre molècules polars) 2. Si existeixen ponts d'hidrogen entre les molècules (el pont d'hidrogen és una interacció molt intensa) 3. La massa molecular (si augmenta la massa de la molècula, les forces intermoleculars són més intenses) 4. Els efectes estèrics (forma geomètrica de la molècula) també poden influir en la intensitat de les forces intermoleculars. Formes al.lotròpiques L'al·lotropia, és la facultat que tenen certes substàncies d'existir amb estructures diverses que presenten propietats físiques diferents. Aquestes formes diferents són conegudes com al·lòtrops.
Exemples: Fòsfor: blanc/vermell/violeta/negre Carboni: diamant/grafit/ful.lerens Enllaç covalent Estructures gegants covalents P4 (fòsfor blanc) fòsfor vermell Formes al.lotròpiques del fòsfor fòsfor negre Enllaç covalent Estructures gegants covalents Enllaç covalent Estructures gegants covalents Formes al.lotròpiques del carboni C(diamant) C (grafit) Ful.lerens Enllaç covalent Estructures gegants covalents Formes al.lotròpiques del carboni https://mass.pbslearningmedia.org/resource/nvtoe-sci-diagraph/wgbh-nova-treasures-of- the-earth-molecular-structures-of-diamond-and-graphite/#.W3P6TbgyXcc Enllaç covalent Estructures gegants covalents Formes al.lotròpiques del carboni Estructura Cada àtom de carboni es troba unit en forma tetraèdrica a quatre àtoms de carboni més mitjançant enllaços covalents formant una xarxa tridimensional.
C (diamant) Enllaç covalent Estructures gegants covalents Formes al.lotròpiques del carboni Propietats - Duresa (10 escala de Mohs): tots els àtoms estan units per enllaços covalents molt forts. - Aïllant elèctric: els electrons es troben localitzats als enllaços i no poden conduir el corrent elèctric. - Fragilitat: rigidesa de l'estructura. - Conductivitat tèrmica: transmissió de les vibracions tèrmiques a través de la xarxa tridimensional. C (diamant) Enllaç covalent Estructures gegants covalents C (grafit) Formes al.lotròpiques del carboni Estructura Capes d'àtoms de carboni enllaçats per enllaços covalents (forts), formant anells hexagonals.
Les capes d'àtoms es mantenen unides per forces de Van der Waals (febles). Enllaç covalent Estructures gegants covalents C (grafit) Formes al.lotròpiques del carboni Propietats - Tou (1-2 escala de Mohs) i exfoliable: les capes d'àtoms es poden separar amb facilitat perquè estan unides per forces febles (Van der Waals). - Conductivitat elèctrica: existeixen electrons deslocalitzats que es poden moure sobre les capes de carbonis hexagonals (orbitals moleculars π). Es presenten en forma d'esferes, elipsoides o cilindres. Els fullerens esfèrics s'anomenen buckyesferes i els cilíndrics buckytubs o nanotubs.
Enllaç covalent Estructures gegants covalents Formes al.lotròpiques del carboni Ful·lerens Estructura Consisteixen en fulles de grafit enrotllades de forma cilíndrica en les quals els àtoms de carboni estan disposats de manera hexagonal.
Propietats Tenen un alt interès en nanotecnologia per les seves possibles aplicacions que estan relacionades amb les seves propietats excepcionals (conductors, semiconductors o aïllants depenent del seu diàmetre, elevada força mecànica, etc.) Enllaç covalent Formes al.lotròpiques del carboni Estructures gegants covalents Nanotubs Grafè Enllaç covalent Formes al.lotròpiques del carboni Estructures gegants covalents Estructura És una estructura laminar plana, composta per àtoms de carboni empaquetats en forma de niu d'abella mitjançant enllaços covalents.
Enllaç covalent Formes al.lotròpiques del carboni Estructures gegants covalents Propietats Alta conductivitat tèrmica i conductivitat elèctrica. Semiconductor. Alta elasticitat i duresa. Resistència (és el material més resistent del món). Suporta la radiació ionitzant. És molt lleuger, com la fibra de carboni, però més flexible. Menor efecte Joule, s'escalfa menys quan condueix electrons. Consumeix menys electricitat per una mateixa tasca que el silici. http://youtu.be/zrQz1CQO8yo Grafè Sílice (SiO2)n Estructura del quars: Cada àtom de silici és envoltat d'un tetraedre d'àtoms d'oxigen mitjançant enllaços covalents.
Aquesta estructura tridimensional dóna lloc a un cristall dur de punt de fusió elevat. Enllaç covalent Estructures gegants covalents Sílice (SiO2)n La sílice es pot trobar en forma de quars, sorra, òpal, sílex, etc. Enllaç covalent Estructures gegants covalents Quars Sorra Sílice (SiO2)n Enllaç covalent Estructures gegants covalents https://youtu.be/VwRLIt6jgdM Sílice (SiO2)n La sorra de quars és el material de base per a la producció del vidre. El vidre és un sòlid amorf, no un sòlid cristal.lí.
Enllaç covalent Estructures gegants covalents http://youtu.be/V-oeAVTTBP4 Geometria molecular Es representen els electrons de la capa de valència com a punts dibuixats a l'entorn del símbol de cada element: Teoria de Lewis Gilbert Newton Lewis ( 1875-1946 ) s2p1 s2p2 s2p3 s2p4 s2p5 Estructures de Lewis d'àtoms Estructures de Lewis d'àtoms Geometria molecular Teoria de Lewis Geometria molecular Teoria de Lewis Estructura cúbica dels àtoms segons Lewis (1902) Les primeres estructures que va proposar Lewis no eren com les actuals. Lewis pensava que els electrons d'un àtom se situaven en els vèrtex d'un cub. Els àtoms s'uneixen per formar molècules.
Els parells d'electrons compartits es representen amb guions. Estructures de Lewis de molècules Parells d'electrons no enllaçats Parells d'electrons d'enllaç Geometria molecular Teoria de Lewis Regla de l'octet Els àtoms s'uneixen compartint electrons fins completar la seva última capa amb 8 electrons (octet = 4 parells d'electrons) és a dir, per aconseguir la configuració de gas noble (s2p6 ). Cada àtom forma tants enllaços covalents com a electrons li falten per aconseguir l'octet.
8 e- 8e- Geometria molecular Teoria de Lewis Estructures de Lewis de molècules Estructures de Lewis d'ions MgO NO3 - Geometria molecular Teoria de Lewis Geometria molecular Teoria de Lewis Exemples d'estructures de Lewis de molècules i d'ions Formes de ressonància En determinats casos hi ha diferents estructures de Lewis possibles per a una molècula i la situació real és un promig de les possibles estructures. Geometria molecular Teoria de Lewis Experimentalment s'ha vist que l'ozó (O3) té dos enllaços amb la mateixa longitud però quan dibuixem la seva estructura de Lewis apareixen un enllaç doble ( més curt) i un enllaç senzill (més llarg).
O O O Geometria molecular Teoria de Lewis Formes de ressonància Justificació: La molècula d'ozó (O3) és una situació promig entre dues formes de ressonància: O O O O O O Geometria molecular Formes de ressonància Teoria de Lewis Geometria molecular Teoria de Lewis Formes de ressonància Estructura del benzè Geometria molecular Teoria de Lewis Formes de ressonància Estructura del benzè Geometria molecular Teoria de Lewis Formes de ressonància Estructura del benzè El somni de Kekulé Excepcions a la regla de l'octet En molts casos podem trobar molècules i ions que tenen estructures de Lewis que no estan d'acord amb la regla de l'octet.
N O B F F F P Cl Cl Cl Cl Cl Xe F F F F Geometria molecular Teoria de Lewis http://employees.csbsju.edu/hjakubowski/classes/Chem%20and%20Society/Bonding/olbonding.htm + informació Geometria molecular Teoria de Lewis Teoria RPECV Segons la teoria RPECV (Repulsió entre els parells d'electrons de la capa de valència) de Guillespie-Nyholm (1957) els parells d'electrons al voltant d'un àtom es repelen entre si i per això els orbitals que contenen aquests parells d'electrons, s'orienten de forma que queden el més separats possible uns dels altres.
Geometria molecular La forma geomètrica d'una molècula permet establir si és POLAR o APOLAR (i a partir d'això les seves propietats) Geometria molecular Teoria RPECV AX4E0 AX3E AX2E2 A = àtom central (només hi ha un) X = àtoms enllaçats a l'àtom central E = parells d'electrons no enllaçants (solitaris) X + E = nombre estèric Geometria molecular Teoria RPECV (mètode AXE) tetraèdrica piràmide triangular angular Geometria molecular Teoria RPECV https://www.dlt.ncssm.edu/tiger/chem7.htm http://www.youtube.com/watch?v=87DLmh1EAKs Geometria molecular Teoria RPECV Geometria molecular Teoria RPECV http://phet.colorado.edu/en/simulation/molecule-shapes Geometria molecular Teoria RPECV (mètode AXE) El mètode AXE permet fer prediccions sobre la geometria de les molècules Geometria molecular Teoria RPECV (mètode AXE) X E X + E Geometria molecular X E X + E Geometria molecular X E X + E CO2 i HCN (AX2 E0) Geometria lineal Geometria molecular Teoria RPECV (mètode AXE) SO2 (AX2E) Geometria angular ("bent") Geometria molecular Teoria RPECV (mètode AXE) HCHO (AX3E0) Pots justificar per què els angles d'enllaç d'aquesta molècula no són tots de 120º ?
Geometria triangular Geometria molecular Teoria RPECV (mètode AXE) Geometria tetraèdrica ( AX4E0) Geometria molecular Teoria RPECV (mètode AXE) CH4 ( AX4E0) L'estructura de Lewis NO representa correctament la geometria de la molècula de metà ! Geometria molecular Teoria RPECV (mètode AXE) Geometria tetraèdrica X L'estructura de Lewis NO representa correctament la geometria de la molècula d'amoníac ! NH3 (AX3E ) Geometria molecular Teoria RPECV (mètode AXE) Geometria piràmide triangular X NH3 (AX3E ) Geometria piràmide triangular Per què l'angle d'enllaç en l'amoníac és inferior a 109.5º ?
Geometria molecular Teoria RPECV (mètode AXE) H2O (AX2E2 ) Geometria angular ("bent") Geometria molecular L'estructura de Lewis NO representa correctament la geometria de la molècula d'aigua !
Teoria RPECV (mètode AXE) X Bipiràmide triangular (AX5 E0 ) Geometria molecular Teoria RPECV (mètode AXE) PCl5 (AX5 E0 ) Geometria bipiràmide triangular Geometria molecular Teoria RPECV (mètode AXE) Cl F3 (AX3 E2) Geometria amb forma de T ("T-shaped") Geometria molecular Teoria RPECV (mètode AXE) SF4 (AX4 E) Geometria amb forma de balancí ( "Seesaw" ) Geometria molecular Teoria RPECV (mètode AXE) Geometria lineal I3 - ( AX2 E3) Geometria molecular Teoria RPECV (mètode AXE) Geometria octaèdrica (AX6 E0 ) Geometria molecular Teoria RPECV (mètode AXE) SF6 (AX6 E0 ) Geometria octaèdrica Geometria molecular Teoria RPECV (mètode AXE) SbCl5 2- ( AX5 E ) Geometria piràmide de base quadrada Geometria molecular Teoria RPECV (mètode AXE) XeF4 ( AX4 E2 ) Geometria plana quadrada Geometria molecular Teoria RPECV (mètode AXE) Forces intermoleculars Les forces intermoleculars són interaccions que s'estableixen entre les molècules que formen les substàncies covalents moleculars.
Són de naturalesa electrostàtica, encara que molt més febles que d'altres forces d'enllaç (iònic, metàl.lic i covalent). Forces intermoleculars Forces intermoleculars Forces intermoleculars Molècula polar Molècula apolar Forces d'Orientació Forces d'Inducció Forces de Dispersió Forces de Van der Waals Cas particular de les forces dipol-dipol Forces intermoleculars Diferents tipus de forces intermoleculars (Keesom) (London) (Debye) Forces intermoleculars Intensitat dels diferents tipus de forces intermoleculars London Keesom Pont d'hidrogen Ió-dipol Els ions es poden envoltar de molècules polars.
Aquestes forces són importants en els processos de dissolució dels compostos iònics en dissolvents polars com l'aigua (solvatació). Forces intermoleculars Forces ió-dipol (entre un ió i molècules polars) El camp electrostàtic de l'ió pot provocar l'aparició d'un dipol induït en una molècula apolar. Exemple: Unió reversible entre l'ió Fe2+ de l'hemoglobina i la molècula d'O2. Forces intermoleculars Forces ió-dipol induït (entre un ió i una molècula apolar) http://www.ehu.eus/biomoleculas/moleculas/fuerzas.htm#fu3 Són forces d'atracció que s'estableixen entre molècules o àtoms (gasos nobles ). Són forces d'abast molt curt i més febles que la resta dels enllaços.
Forces de Van der Waals Forces intermoleculars Johannes Diderik Van der Waals ( 1837-1932) La seva intensitat depèn de: Si la molècula és polar o apolar La massa molecular Efectes estèrics (geometria de la molècula) Les molècules polars es comporten com dipols elèctrics permanents i s'estableix una atracció electrostàtica entre elles. Les forces d'orientació augmenten amb el moment dipolar de la molècula.
Forces intermoleculars Forces d'orientació o de Keesom (dipol-dipol, entre dues molècules polars) Forces de Van der Waals Forces intermoleculars Forces d'inducció o de Debye (Dipol- dipol induït; entre una molècula polar i una apolar) Una molècula polar pot provocar l'aparició d'un dipol induït en una molècula apolar i s'estableix una feble atracció electrostàtica entre elles. Forces de Van der Waals Molècula polar Molècula apolar Dipol induït Molècula polar Forces intermoleculars Forces d'inducció o de Debye (Dipol- dipol induït; entre una molècula polar i una apolar) Les forces d'inducció expliquen la dissolució de determinats gasos apolars (O2 , Cl2) en dissolvents polars com l'aigua.
Forces de Van der Waals Molècula polar Molècula apolar Degut al moviment dels seus electrons, els àtoms neutres i les molècules apolars poden tenir distribucions asimètriques de càrrega i formen dipols instantanis que s'atrauen entre ells amb forces molt febles. Forces intermoleculars Forces de dispersió o de London (Dipol instantani-dipol induït ; entre molècules apolars) http://www.ehu.es/biomoleculas/moleculas/fuerzas.htm#fu53 Forces de Van der Waals Els punts de fusió i d'ebullició de les substàncies moleculars augmenten amb la massa molecular.
Forces intermoleculars El butà (C4H10) és gas a temperatura i pressió normals La benzina (octà, C8H18) és líquida a temperatura i pressió normals Forces de Van der Waals Forces intermoleculars Punt d'ebullició dels alcans Forces de Van der Waals Quan més gran és la massa de les molècules més intenses són les forces de Van der Waals (London). Això explica que els punts de fusió i d'ebullició de les substàncies moleculars augmentin amb la massa molecular. Forces intermoleculars Forces de Van der Waals Efecte estèric: la intensitat de les forces de London augmenta quan més gran és la superficie de contacte entre les molècules.
Forces intermoleculars Punt d'ebullició dels isòmers del pentà (C5H12 ) Forces de Van der Waals Forces intermoleculars Forces de Van der Waals Són forces d'atracció entre molècules que tenen àtoms d'hidrogen enllaçats amb àtoms d'elements molt electronegatius ( N, O, F ). Són un cas particular d'interacció dipol-dipol (Keesom) Ponts d'hidrogen Forces intermoleculars Forces intermoleculars Punt d'ebullició d'alcans i alcohols Ponts d'hidrogen L'existència de ponts d'hidrogen justifica que els punts d'ebullició i fusió de determinats compostos ( com l'H2O ) siguin anormalment elevats. Per això l'aigua és líquida a temperatura ambient .
Forces intermoleculars Ponts d'hidrogen Per passar l'aigua de l'estat sòlid al líquid o de líquid a gas s'ha de subministrar prou energia per trencar els ponts d'hidrogen que hi ha entre les molècules d'aigua.
Forces intermoleculars Ponts d'hidrogen Ponts d'hidrogen Els ponts d'hidrogen determinen en gran part l'estructura tridimensional de les proteïnes http://www.johnkyrk.com/aminoacid.esp.swf Forces intermoleculars Ponts d'hidrogen També podem trobar ponts d'hidrogen a l'ADN ( unió entre bases G-C i A-T ) Forces intermoleculars Ponts d'hidrogen José Ángel Hernández Santadaría jherna24@xtec.cat L'enllaç químic de José Ángel Hernández Santadaría està subjecta a una llicència de Reconeixement-NoComercial 3.0 No adaptada de Creative Commons