Exercici 2 · Química Selectividad Cataluña Setembre Serie 3 2025

Tema: Estructura atòmica i enllaç, Propietats periòdiques dels elements · Del examen Setembre Serie 3 (2025)

Enunciado

La determinació de propietats atòmiques i la modelització de les estructures formades per interacció entre àtoms han estat essencials en la construcció del coneixement de la química. El desenvolupament de noves substàncies i materials i l'anàlisi estructural continuen sent focus d'atenció en projectes de recerca i innovació.

L'enllaç covalent i l'enllaç iònic són models molt útils per a interpretar les propietats de les substàncies, però els enllaços reals tenen un percentatge d'enllaç covalent i iònic que es basa sobretot en la diferència d'electronegativitat. En general, si la diferència d'electronegativitat entre els àtoms és superior a 1,7, l'enllaç tindrà més d'un 50 % de caràcter iònic, mentre que si és inferior a 1,7, el percentatge de caràcter iònic serà de menys del 50 %.

Dades

Àtom · Nombre atòmic (Z) · Electronegativitat

H · 1 · 2,1

Li · 3 · 1,0

Be · 4 · 1,5

O · 8 · 3,5

Cl · 17 · 3,0

a)

Expliqueu a quin tipus d'enllaç corresponen aquestes imatges (A i B) i justifiqueu la geometria o estructura d'aquests compostos i quin tipus d'enllaç hi predomina, utilitzant les dades d'electronegativitat de la taula adjunta. Representeu les estructures de Lewis del BeCl₂ i del H₂O. Justifiqueu, mitjançant la teoria de repulsió dels parells d'electrons de la capa de valència (RPECV), les geometries de les molècules de clorur de beril·li (imatge A) i de l'aigua, i raoneu si es tracta de molècules polars o apolars. [1,25 punts]

b)

Els valors de les primeres energies d'ionització del liti i del beril·li són, respectivament, 520,3 i 899,5 kJ mol⁻¹. Raoneu per què les energies d'ionització tenen signe positiu. Indiqueu a quin grup i període pertany cadascun dels elements. Expliqueu, a partir de la seva configuració electrònica i el model atòmic de càrregues elèctriques, per què és més gran l'energia d'ionització del beril·li que la del liti. [1,25 punts]

Enunciado: Exercici 2 · Química Selectividad Cataluña Setembre Serie 3 2025

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a) Tipus d'enllaç predominant, justificació segons la diferència d'electronegativitat i estructura d'A i B

Solución: Imatge A: Enllaç covalent (molècula lineal). Predomina el caràcter covalent perquè ΔEN=3,0−1,5=1,5<1,7\Delta\mathrm{EN} = 3{,}0 - 1{,}5 = 1{,}5 < 1{,}7 (menys del 50 % de caràcter iònic). Imatge B: Xarxa tridimensional iònica. Predomina el caràcter iònic perquè ΔEN=3,0−1,0=2,0>1,7\Delta\mathrm{EN} = 3{,}0 - 1{,}0 = 2{,}0 > 1{,}7 (més del 50 % de caràcter iònic).

a) Representeu les estructures de Lewis del BeCl₂ i del H₂O

Solución: mathrmH2O\\mathrm{H_2O}: O=6\mathrm{O} = 6 electrons de valència; H=1\mathrm{H} = 1 electró de valència. Total: 6+2×1=86 + 2 \times 1 = 8 electrons (4 parells per col·locar). mathrmBeCl2\\mathrm{BeCl_2}: Be=2\mathrm{Be} = 2 electrons de valència; Cl=7\mathrm{Cl} = 7 electrons de valència. Total: 2+7×2=162 + 7 \times 2 = 16 electrons (8 parells per col·locar).

a) Geometria segons la TRPECV i polaritat del BeCl₂ i del H₂O

Solución: BeCl2\mathrm{BeCl_2}: Àtom central amb 2 parells enllaçants (sense parells lliures). Geometria lineal. Molècula apolar (els moments dipolars dels dos enllaços Be−Cl\mathrm{Be-Cl} s'anul·len per simetria). H2O\mathrm{H_2O}: Àtom central amb 4 parells (2 enllaçants i 2 no enllaçants). Geometria angular (forma bàsica tetraèdrica). Molècula polar (els moments dipolars no s'anul·len i hi ha moment dipolar resultant).

b) Raoneu per què les energies d'ionització tenen signe positiu

Solución: Perquè cal subministrar energia per arrencar un electró d'un àtom i es tracta d'un procés endotèrmic.

b) Indiqueu a quin grup i període pertany cadascun dels elements

Solución: Configuracions electròniques: Li (Z=3):1s2 2s1→\mathrm{Li\ (Z=3)}: 1s^2\ 2s^1 \rightarrow període 2 (n=2n=2) i grup 1 (2s12s^1). Be (Z=4):1s2 2s2→\mathrm{Be\ (Z=4)}: 1s^2\ 2s^2 \rightarrow període 2 (n=2n=2) i grup 2 (2s22s^2).

b) Expliqueu per què és més gran l'energia d'ionització del beril·li que la del liti

Solución: Tots dos elements són del mateix període. El beril·li té un protó més al nucli (major càrrega nuclear efectiva) que el liti, exercint major força d'atracció sobre els electrons del mateix nivell (n=2n=2). A més, el radi atòmic del beril·li és menor que el del liti. Com més petit és el radi atòmic i més atrets estan els electrons pel nucli, més energia cal per arrencar-ne un.

La explicación paso a paso, hecha con IA, es Premium. Premium

Resuélvelo aquí mismo: corrección automática, pistas y solución paso a paso.

‹ Exercici 1 · Juny Serie 4 2025 · Pregunta 1 · Juny Serie 1 2024 ›

Más ejercicios de Estructura atòmica i enllaç, Propietats periòdiques dels elements

Exámenes oficiales en PDF y soluciones: examenselectivitat.cat