Ejercicios

¿Un catión gana protones para formar una carga positiva o pierde electrones?

¿Cuáles de los siguientes átomos se espera que formen iones negativos en los compuestos iónicos binarios y cuáles se espera que formen iones positivos: P, I, Mg, Cl, In, Cs, O, Pb, Co?

Prediga la carga de los iones monatómicos que se forman a partir de los siguientes átomos en compuestos iónicos binarios:

(a) P

(b) Mg

(c) Al

(d) O

(e) Cl

(f) Cs

Escriba la configuración electrónica de cada uno de los siguientes iones:

(a) As^3–

(b) I^–

(c) Be²⁺

(d) Cd²⁺

(e) O^2–

(f) Ga³⁺

(g) Li⁺

(h) N^3–

(i) Sn²⁺

(j) Co²⁺

(k) Fe²⁺

(l) As³⁺

Escriba la configuración de electrones completa para cada uno de los siguientes átomos y para el ion monatómico que se encuentra en los compuestos iónicos binarios que contienen el elemento:

(a) Al

(b) Br

(c) Sr

(d) Li

(e) As

(f) S

¿Por qué es incorrecto hablar de una molécula sólida de NaCl?

Prediga cuáles de los siguientes compuestos son iónicos y cuáles son covalentes basándose en la ubicación de sus átomos constituyentes en la tabla periódica:

(a) Cl₂CO

(b) MnO

(c) NCl₃

(d) CoBr₂

(e) K₂S

(f) CO

(g) CaF₂

(h) HI

(i) CaO

(j) IBr

(k) CO₂

A partir de su posición en la tabla periódica, determine qué átomo de cada par es más electronegativo:

(a) Br o Cl

(b) N u O

(c) S u O

(d) P o S

(e) Si o N

(f) Ba o P

(g) N o K

A partir de sus posiciones en la tabla periódica, ordene los átomos de cada una de las siguientes series en orden de electronegatividad creciente:

(a) C, F, H, N, O

(b) Br, Cl, F, H, I

(c) F, H, O, P, S

(d) Al, H, Na, O, P

(e) Ba, H, N, O, As

¿Qué átomos pueden unirse al azufre para producir una carga parcial positiva en el átomo de azufre?

Identifique el enlace más polar en cada uno de los siguientes pares de enlaces:

(a) HF o HCl

(b) NO o CO

(c) SH u OH

(d) PCl o SCl

(e) CH o NH

(f) SO o PO

(g) CN o NN

Nombre los siguientes compuestos:

(a) CsCl

(b) BaO

(c) K₂S

(d) BeCl₂

(e) HBr

(f) AlF₃

Escriba las fórmulas de los siguientes compuestos:

(a) bromuro de rubidio

(b) seleniuro de magnesio

(c) óxido de sodio

(d) cloruro de calcio

(e) fluoruro de hidrógeno

(f) fosfuro de galio

(g) bromuro de aluminio

(h) sulfato de amonio

Escriba las fórmulas de los siguientes compuestos:

(a) dióxido de cloro

(b) tetraóxido de dinitrógeno

(c) fosfuro de potasio

(d) sulfuro de plata(I)

(e) fluoruro de aluminio trihidratado

(f) dióxido de silicio

Cada uno de los siguientes compuestos contiene un metal que puede presentar más de una carga iónica. Nombre estos compuestos:

(a) Cr₂O₃

(b) FeCl₂

(c) CrO₃

(d) TiCl₄

(e) CoCl₂∙6H₂O

(f) MoS₂

Los siguientes compuestos iónicos se encuentran en productos domésticos comunes. Escriba las fórmulas de cada compuesto:

(a) fosfato de potasio

(b) sulfato de cobre(II)

(c) cloruro de calcio

(d) óxido de titanio(IV)

(e) nitrato de amonio

(f) bisulfato de sodio (nombre común del hidrogenosulfato de sodio)

¿Cuáles son los nombres de la IUPAC de los siguientes compuestos?

(a) dióxido de manganeso

(b) cloruro de mercurio (Hg₂Cl₂)

(c) nitrato férrico [Fe(NO₃)₃]

(d) tetracloruro de titanio

(e) bromuro cúprico (CuBr₂)

Escriba los símbolos de Lewis para cada uno de los siguientes iones:

(a) As^3–

(b) I^–

(c) Be²⁺

(d) O^2–

(e) Ga³⁺

(f) Li⁺

(g) N^3–

Escriba los símbolos de Lewis de los iones de cada uno de los siguientes compuestos iónicos y los símbolos de Lewis del átomo del que están formados:

(a) MgS

(b) Al₂O₃

(c) GaCl₃

(d) K₂O

(e) Li₃N

(f) KF

Escriba la estructura de Lewis para la molécula diatómica P₂, una forma inestable de fósforo que se encuentra en el vapor de fósforo a alta temperatura.

Escriba las estructuras de Lewis de lo siguiente:

(a) O₂

(b) H₂CO

(c) AsF₃

(d) ClNO

(e) SiCl₄

(f) H₃O⁺

(g) ${\text{NH}}_4{}^{+}$

(h) ${\text{BF}}_4{}^{\text{–}}$

(i) HCCH

(j) ClCN

(k) ${\text{C}}_2{}^{\text{2+}}$

Escriba las estructuras de Lewis de lo siguiente:

(a) SeF₆

(b) XeF₄

(c) ${\text{SeCl}}_3{}^{+}$

(d) Cl₂BBCl₂ (contiene un enlace B-B)

Corrija la siguiente afirmación: "Los enlaces en el PbCl₂ sólido son iónicos; el enlace en una molécula de HCl es covalente. Así, todos los electrones de valencia del PbCl₂ se encuentran en los iones Cl^–, y todos los electrones de valencia de una molécula de HCl se comparten entre los átomos de H y Cl".

El metanol, H₃COH, se utiliza como combustible en algunos autos de carreras. El etanol, C₂H₅OH, se utiliza mucho como combustible en Brasil. Tanto el metanol como el etanol producen CO₂ y H₂O cuando se queman. Escriba las ecuaciones químicas de estas reacciones de combustión utilizando estructuras de Lewis en lugar de fórmulas químicas.

El tetracloruro de carbono se utilizaba antiguamente en los extintores de incendios eléctricos. Ya no se utiliza para este fin debido a la formación del gas tóxico fosgeno, Cl₂CO. Escriba las estructuras de Lewis para el tetracloruro de carbono y el fosgeno.

Aquí se presenta la disposición de los átomos en varias moléculas de importancia biológica. Complete las estructuras de Lewis de estas moléculas añadiendo enlaces múltiples y pares solitarios. No añada más átomos.

(a) el aminoácido serina:

b) urea:

(c) ácido pirúvico:

(d) uracilo:

(e) ácido carbónico:

Un compuesto con una masa molar de unos 42 g/mol contiene un 85,7 % de carbono y un 14,3 % de hidrógeno en masa. Escriba la estructura de Lewis para una molécula del compuesto.

¿En qué se parecen los enlaces simples, dobles y triples? ¿En qué se diferencian?

Escriba formas de resonancia que describan la distribución de electrones en cada una de estas moléculas o iones.

(a) dióxido de azufre, SO₂

(b) ion carbonato, ${\text{CO}}_3{}^{\text{2−}}$

(c) ion hidrogenocarbonato, ${\text{HCO}}_3{}^{\text{–}}$ (el C está unido a un grupo OH y a dos átomos de O)

(d) piridina:

(e) ion alilo:

El nitrito de sodio, que se ha utilizado para conservar el tocino y otras carnes, es un compuesto iónico. Escriba las formas de resonancia del ion nitrito, ${\text{NO}}_{\text{2}}{}^{\text{–}}\text{.}$

Escriba las estructuras de Lewis de lo siguiente, e incluya las estructuras de resonancia si corresponde. Indique cuál tiene el enlace carbono-oxígeno más fuerte.

(a) CO₂

(b) CO

Determine la carga formal de cada elemento en lo siguiente:

(a) HCl

(b) CF₄

(c) PCl₃

(d) PF₅

Calcule la carga formal del cloro en las moléculas Cl₂, BeCl₂, y ClF₅.

Dibuje todas las estructuras de resonancia posibles para cada uno de estos compuestos. Determine la carga formal de cada átomo en cada una de las estructuras de resonancia:

(a) O₃

(b) SO₂

(c) ${\text{NO}}_2{}^{\text{–}}$

(d) ${\text{NO}}_3{}^{\text{–}}$

Con base en las consideraciones de carga formal, cuál de las siguientes sería probablemente la disposición correcta de los átomos en el ácido hipocloroso: ¿HOCl o OClH?

Dibuje la estructura de la hidroxilamina, H₃NO, y asigne las cargas formales; busque la estructura. ¿La estructura real coherente es coherente con los cargas formales?

Escriba la estructura de Lewis y la fórmula química del compuesto con una masa molar de unos 70 g/mol que contiene un 19,7 % de nitrógeno y un 80,3 % de flúor en masa, y determina la carga formal de los átomos de este compuesto.

El ácido sulfúrico es el producto químico industrial que se produce en mayor cantidad en todo el mundo. Tan solo en los Estados Unidos se producen unos 90.000 millones de libras al año. Escriba la estructura de Lewis del ácido sulfúrico, H₂SO₄, que tiene dos átomos de oxígeno y dos grupos OH unidos al azufre.

Explique por qué la molécula de HOH está doblada, mientras que la de HBeH es lineal.

Explique la diferencia entre la geometría de pares de electrones y la estructura molecular.

Explique cómo una molécula que contiene enlaces polares puede ser no polar.

Prediga la geometría de pares de electrones y la estructura molecular de cada una de las siguientes moléculas o iones:

(a) SF₆

(b) PCl₅

(c) BeH₂

(d) ${\text{CH}}_3{}^{+}$

¿Cuál es la geometría de pares de electrones y la estructura molecular de cada una de las siguientes moléculas o iones?

(a) ClF₅

(b) ${\text{ClO}}_2{}^{\text{–}}$

(c) ${\text{TeCl}}_4{}^{\text{2−}}$

(d) PCl₃

(e) SeF₄

(f) ${\text{PH}}_2{}^{\text{–}}$

Identifique la geometría de pares de electrones y la estructura molecular de cada una de las siguientes moléculas:

(a) ClNO (N es el átomo central)

(b) CS₂

(c) Cl₂CO (el C es el átomo central)

(d) Cl₂SO (S es el átomo central)

(e) SO₂F₂ (el S es el átomo central)

(f) XeO₂F₂ (el Xe es el átomo central)

(g) ${\text{ClOF}}_2{}^{+}$ (Cl es el átomo central)

¿Cuáles de las siguientes moléculas e iones contienen enlaces polares? ¿Cuáles de estas moléculas e iones tienen momentos dipolares?

(a) ClF₅

(b) ${\text{ClO}}_2{}^{\text{–}}$

(c) ${\text{TeCl}}_4{}^{\text{2−}}$

(d) PCl₃

(e) SeF₄

(f) ${\text{PH}}_2{}^{\text{–}}$

(g) XeF₂

¿Cuáles de las siguientes moléculas tienen momentos dipolares?

(a) CS₂

(b) SeS₂

(c) CCl₂F₂

(d) PCl₃ (P es el átomo central)

(e) ClNO (N es el átomo central)

La molécula XF₃ tiene un momento dipolar. ¿Es X boro o fósforo?

¿La molécula de Cl₂BBCl₂ es polar o no polar?

Describa la estructura molecular en torno al átomo o átomos indicados:

(a) el átomo de azufre del ácido sulfúrico, H₂SO₄ [(HO)₂SO₂]

(b) el átomo de cloro del ácido clórico, HClO₃ [HOClO₂]

(c) el átomo de oxígeno del peróxido de hidrógeno, HOOH

(d) el átomo de nitrógeno del ácido nítrico, HNO₃ [HONO₂]

(e) el átomo de oxígeno del grupo OH del ácido nítrico, HNO₃ [HONO₂]

(f) el átomo de oxígeno central de la molécula de ozono, O₃

(g) cada uno de los átomos de carbono del propino, CH₃CCH

(h) el átomo de carbono del freón, CCCl₂F₂

(i) cada uno de los átomos de carbono del aleno, H₂CCCH₂

Una molécula con la fórmula AB₂, en la que A y B representan átomos diferentes, podría tener una de tres formas diferentes. Dibuje y nombre las tres formas diferentes que podría tener esta molécula. Dé un ejemplo de molécula o ion para cada forma.

Dibuje las estructuras de puntos de electrones de Lewis para estas moléculas, incluyendo las estructuras de resonancia cuando corresponda:

(a) ${\text{CS}}_3{}^{\text{2−}}$

(b) CS₂

(c) CS

d) prediga las formas moleculares de ${\text{CS}}_3{}^{\text{2−}}$ y CS₂ y explique cómo ha hecho esa predicción.

Un compuesto con una masa molar de unos 42 g/mol contiene un 85,7 % de carbono y un 14,3 % de hidrógeno. ¿Cuál es su estructura molecular?

Utilice la simulación para realizar los siguientes ejercicios en una molécula real. Es posible que tenga que girar las moléculas en tres dimensiones para ver ciertos dipolos.

(a) Haga un esquema de los dipolos de enlace y de los dipolos moleculares (si los hay) del O_3. Explique sus observaciones.

(b) Observe los dipolos de enlace del NH₃. Utilice estos dipolos para predecir si el N o el H es más electronegativo.

(c) Prediga si debe haber un dipolo molecular para el NH₃ y, en caso afirmativo, en qué dirección apuntará. Compruebe el cuadro de dipolos moleculares para comprobar su hipótesis.

Utilice el Simulador de forma de molécula para explorar moléculas reales. En la pestaña "Real Molecules" (moléculas reales), seleccione H₂O. Cambie entre los modos "real" (real) y "model" (modelo). Explique la diferencia observada.