Hibridacion Y Enlace

Guía 1: Ejercicios

Dibujar la estructura de Lewis de los siguientes compuestos, señalando la hibridación de cada átomo en los casos en que la haya:

1) CCl4

2) CH3-CH3

3) CH2= CH2

4) C2H2

5) CH3-NH2

6) CH3-CH2-OH

7) CH3-CO-CH3

8) CH2= CH- CHO

9) C6H5-COOH

Responda las siguientes preguntas

1. Explica la geometría de la butinona (CH3–CO–C≡CH) basándote bien enmodelo de repulsión de pares de electrones o bien en la Teoría de la hibridación.

2. Indica las razones que justifican la estabilidad del enlace covalente A–H (A = elemento de un grupo principal) en una molécula AHn y la formación de enlaces múltiples en moléculas A2.

3. Indica basándote en modelo de repulsión de pares de electrones o en la teoría de la hibridación la geometría delbutadieno (CH2=CH–CH=CH2).

4. Indica basándote en modelo de repulsión de pares de electrones o en la teoría de la hibridación la geometría del 2-metil-propeno-nitrilo (CH2=C(CH3)–C≡N).

5. Para las moléculas CH4, C2H4 y C2H2, justificar: a) su geometría b) Los enlaces sigma y pi que se presentan en estas moléculas, indicando qué átomos y qué orbitales de cada uno de ellos son los que intervienen.6. Justifica la geometría de las moléculas covalentes: BeF2, BCl3, CCl4, H2O, NH3, a partir del modelo de repulsión de pares electrónicos.

7. Dibuja indicando ángulos y justifica la geometría de las moléculas covalentes: eteno, propino, propanona, H2S, BH3, a partir del modelo de repulsión de pares electrónicos.

8. Los puntos de ebullición del CH3–CH3, CH3–O–CH3, y CH3–CH2–OH son,respectivamente, -88ºC, -25ºC y 78ºC. Explica razonadamente estas diferencias.




Respuestas

1.- El carbono 1 está unido a cuatro átomos (3 de H y 1 de C) por lo que dichos enlaces estarán dirigidos hacia los vértices de un tetraedro (hibridación sp3). El carbono 2 sólo está unido a tres átomos (al C-1 y al C-3 y con un doble enlace al O) lo que nos proporciona una geometría triangular plana(hibridación sp2). El carbono 3 sólo está unido a dos átomos (al C-2 y al C-4 con un triple enlace) lo que nos proporciona una geometría lineal (hibridación sp). El carbono 4 también está unido sólo a dos átomos (al C-3 con un triple enlace y al H) lo que nos proporciona igualmente una geometría lineal (hibridación sp).
Con todo ello, podemos ver que todos los átomos están en un mismo plano aexcepción de los 3 átomos de H del C-1.

2.- El átomo A forma tantos enlaces covalentes con átomos de H como e– le faltan para completar su capa de valencia con lo que tanto el H como A adquieren la configuración electrónica de gas noble. En el caso de que A no sea halógeno sino N u O se producen enlaces doble o triples pues cada átomo comparte tantos e– y por tanto forma tantos enlaces como e– lefaltan para completar su capa de valencia. Estos enlaces múltiples son especialmente fuertes si bien sólo se dan en elementos del segundo periodo.

3.- Los cuatro átomos de carbono están unidos a tres átomos cada uno por lo que tendrán una geometría triangular plana (hibridación sp2). El C-1 está unido a 2 H y al C-2 con un doble enlace; el C-2 al C-1 con doble enlace y a 1 H y al C-3 conenlaces sencillos; el C-3 y a 1 H con enlaces sencillos y al C-4 con doble enlace; el C-4 está unido a 2 H y al C-3 con un doble enlace.
Con todo ello, podemos ver que todos los átomos están en un mismo plano, pues aunque el enlace entre C-2 y C-3 podría en principio girar, no lo hace por tener participación de doble enlace.


4.- El carbono 1 está unido al N por triple enlace y al C-2 por lo quenos proporciona una geometría lineal (hibridación sp). El carbono 2 sólo está unido a tres átomos (al C-1 y al C-3 y con un doble enlace al C del grupo metilo) lo que nos proporciona una geometría triangular plana (hibridación sp2). El carbono 3 está unido igualmente a tres átomos (al C-2 con doble enlace y a 2 H con enlace sencillo lo que proporciona también una geometría triangular plana...