Para las moléculas XeCl5+ y XeCl2, determine: a) Estructura de Lewis con cargas formales.b) Geometría molecular c) La hibridación de los átomos centrales. Justifique su respuesta con diagrama de orbitales atómicos. Resolución: .. Cl .. .. Cl .. .. Cl .. .. + Xe .. .. Cl .. .. Cl .. .. .. a) Las estructuras de Lewis son: ⇒ b) Las geometrías moleculares son: ⇒ c) Las hibridaciones son: ⇒ .. Cl .. .. .. Xe .. .. Cl .. .. .. Piramidal cuadrada sp d 3 2 .. Lineal sp3d La justificación de la hibridación para el átomo de xenón en el ion XeCl5+ es: Energía Energía Energía Promoción 5d 5s 5p Hibridación 5d 5s 5p sp3d2 La justificación de la hibridación para el átomo de xenón en el compuesto XeCl2 es: Energía Energía Energía Promoción 5d 5s 5p Hibridación 5d 5s 5p sp3d .. 5d 5d A. . A .. que los enlaces simples son enlaces sigma (σ). donde se muestran diferentes distribuciones de los electrones alrededor del átomo central A.. se puede completar la segunda columna. Para determinar la geometría molecular y la hibridación. A 2 Piramidal trigonal sp3 . 1 1 0 . se emplea la teoría de repulsión de los pares electrónicos de la capa de valencia.. Distribución: A A A Enlaces π: 0 Geometría molecular: Plana trigonal Angular Tetraédrica Plana trigonal Hibridación: sp2 sp2 sp3 sp3d sp3d2 . Resolución: A Considerando.Complete la tabla siguiente. .. Distribución: A A A Enlaces π: Geometría molecular: Hibridación: . considere que : denota un par electrónico libre y _ denota un enlace. y que en los dobles enlaces se tiene un enlace sigma y un enlace pi (π).A. . A 1 Piramidal cuadrada . Resolución: a) La molécula presenta los siguientes tipos de enlace: Enlace: C-H C-N C-Cl C-K N-H Diferencia de electronegatividad 0. su geometría molecular es tetraédrica. b) La geometría molecular con respecto a los átomos de C y N.9 Covalente simple Covalente simple Covalente simple Iónico Covalente polar Tipo de enlace b) Con base en la estructura de Lewis de la molécula y la teoría de repulsión de pares electrónicos de la capa de valencia.5 0.4 0. c) Hibridación de los átomos de C y N.5 1. como el átomo de carbono tiene cuatro nubes electrónicas y las cuatro son de enlace.Para la molécula siguiente H K C Cl H N: H Determine: a) Los tipos de enlace que presenta la molécula (con respecto a su electronegatividad). así. su hibridación es sp3. . por otro lado. c) Como ambos átomos tienen cuatro nubes electrónicas. se pueden establecer las geometrías moleculares.7 0. el átomo de nitrógeno también tiene cuatro nubes electrónicas pero tres son de enlace y una de un par electrónico lo que implica que su geometría molecular sea piramidal trigonal. el átomo de nitrógeno contribuye con 7 electrones y el átomo de oxígeno con 8 electrones. b) Debido a que los tres iones tienen el mismo orden de enlace. es decir. el átomo de carbono contribuye con 6 electrones y el átomo de oxígeno con 8 electrones. es decir. NFCO3NO2- 16 protones 14 protones 15 protones Orden creciente de estabilidad: NF. por lo tanto. En el ion formado por N y F. esto hace un total de 14 electrones. el ion tiene una carga negativa: NF-. Resolución: a) Aplicando la fórmula del orden de enlace: Orden de Enlace = 1 2 # de electrones en orbitales de enlace # de electrones en orbitales de antienlace Se determina que cada ion debe tener 10 electrones en orbitales de enlace ( X=10 ). esto hace un total de 16 electrones.< CO3- . Cada ion tiene un orden de enlace igual a 1. el número total de electrones para cada ion es de 17. el ion con mayor número de protones será el más inestable. es decir. por lo tanto. es decir. En el ion formado por N y O. CO y NO.Tres iones están formados por los pares de elementos siguientes: NF. su orden de estabilidad se debe establecer con su carga nuclear. el átomo de nitrógeno contribuye con 7 electrones y el átomo de flúor con 9 electrones. se deben adicionar dos electrones más para tener 17. por lo tanto. el ion tiene tres cargas negativas: CO3-. el ion tiene dos cargas negativas: NO2-. a) Determine la carga de cada ion. En el ion formado por C y O. se debe adicionar un electrón más para tener 17.< NO2. b) Ordénelos de menor a mayor estabilidad. por lo tanto.5 y siete electrones en orbitales de antienlace. esto hace un total de 15 electrones. se deben adicionar tres electrones más para tener 17. # de protones) el orden queda así: O2 < CN+.0 # de protones: 13 14 13 14 16 Con base en la información de la tabla anterior. N2– Al aplicar el segundo criterio (carga nuclear. Justifique su respuesta. se aplica el primer criterio (orden de enlace) para determinar la estabilidad de las moléculas. CN3– < N2+. quedando: CN+. N2– Finalmente.0 2. CN3–. al aplicar el tercer criterio (carga eléctrica.5 2. O2 Resolución: Empleando la teoría del orbital molecular. se obtiene la tabla siguiente: Molécula: CN+ N2+ CN3– N2– O2 # de electrones: 12 13 16 15 16 Orden de enlace: 2. # de electrones). N2+. CN+.0 2. O2 < N2+.Ordene en forma creciente de estabilidad a las moléculas siguientes. CN3–. N2–. el orden creciente de estabilidad queda: O2 < CN3– < CN+ < N2– < N2+ .5 2. (π2pz*)1 (σ1s)2. (π2py*)1. CN3. sin embargo. (π2py*)1 (σ1s)2. (σ2s)2. (π2py*)1. (π2pz)2. (σ2s)2.5 2.5 2. (σ1s*)2.: O2 : (σ1s)2. (π2py)2. por lo tanto. (π2pz)2 (σ1s)2. con base en la información de la tabla anterior.y O2. se responden los incisos como sigue: a) Las moléculas con mayor orden de enlace son el N2+ y el N2-. Resolución: Empleando la teoría del orbital molecular. (π2pz)2. (π2py)2. se obtienen las configuraciones electrónicas siguientes para cada molécula: CN+ : N2+ : CN3. (σ2s)2. (π2pz)2. (π2py)2. la que presenta la mayor cantidad de protones es O2. es la menos estable.0 2. b) Las moléculas con menor orden de enlace son CN+. (σ2s*)2. (σ2s*)2. b) Cuál es menos estable. (π2pz)2. (π2pz*)1 # de electrones: 12 13 16 15 16 Orden de enlace: 2. (σ2px)1 (σ1s)2. sin embargo. (σ2s*)2. (σ1s*)2. (σ2s*)2. CN3-. el N2presenta 15 electrones y el N2+ solo 13 electrones. el N2+ es la molécula más estable. N2–. . (σ2s)2. c) Cuáles son isoelectrónicas.: N2.0 2. (σ2s)2. (σ1s*)2. e) Cuáles son paramagnéticas. (σ1s*)2. (σ1s*)2. O2 Con base en las configuraciones electrónicas se puede establecer la tabla siguiente: Molécula: CN+ N2+ CN3– N2– O2 # de protones: 13 14 13 14 16 Ahora.Desarrolle la configuración electrónica de las moléculas siguientes e indique: CN+. (σ2px)2. (σ2px)2. d) Cuáles son diamagnéticas.0 Características Magnéticas: Diamagnética Paramagnética Paramagnética Paramagnética Paramagnética N2+. (σ2s*)2. (σ2px)2. a) Cuál es más estable. (π2py)2. por lo tanto. (π2py)2. c) Las moléculas que presentan la misma cantidad de electrones. que son isoelectrónicas son CN3. CN3-. .y O2. es decir.y O2. N2. e) Las moléculas paramagnéticas son N2+. d) La única molécula diamagnética es CN+. pero que sus componentes se pueden separar por filtración. Justifique su respuesta. las disoluciones son mezclas homogéneas que no presentan el efecto Tyndall y cuyos componentes no se separan por filtración. suspensiones y disoluciones. El agua de horchata es una suspensión.En el Laboratorio de Química se analizaron las características de 6 mezclas. Se emplea en cultivos de microorganismos. La Grenetina disuelta en agua es un coliode. obteniéndose la tabla de resultados siguiente: Mezcla Agar* disuelto en agua Melox disuelto en agua Agua de horchata Etanol diluido en agua Grenetina disuelta en agua Homogénea Sedimenta Si No No Si Si No Si Si No No Efecto Tyndall Si No Si No Si Separan sus componentes por filtración No Si Si No No *Agar: compuesto de algas marinas. El etanol diluido en agua es una disolución. las respuestas serían las siguientes: El agar disuelto en agua es un coloide El Melox disuelto en agua es una suspensión. Con base en la tabla anterior clasifique a las mezclas en: coloides. Resolución: Para dar respuesta a este ejercicio. . las suspensiones son mezclas heterogéneas que en ocasiones presentan el efecto Tyndall. Con base en lo anterior. pero que no separan sus componentes por filtración. finalmente. se debe considerar que los coloides son mezclas homogéneas que presentan el efecto Tyndall.