Solucionari enllaç 1

19
1. Quines són les partícules subatòmiques responsables de l’establiment d’enllaços químics? Els electrons. Es comparteixen entre àtoms en els enllaços covalents , es transfereixen en el cas dels enllaços iònics o bé formen un núvol que estabilitza el metall en el cas de l’enllaç metàl·lic. 2. Defineix el concepte d’enllaç químic i esmenta els tipus d’enllaç que coneixes. Els enllaços químics són les unions que es produeixen entre els àtoms i que originen la formació d’elements (quan s’uneixen àtoms amb el mateix nombre atòmic) o compostos (quan s’uneixen àtoms amb diferent nombre atòmic). Existeixen diversos tipus d’enllaç; els principals: iònic, covalent i metàl·lic.

Transcript of Solucionari enllaç 1

Page 1: Solucionari enllaç 1

1. Quines són les partícules subatòmiques responsables de l’establiment d’enllaços químics?

Els electrons. Es comparteixen entre àtoms en els enllaços covalents , es transfereixen en el cas dels enllaços iònics o bé formen un núvol que estabilitza el metall en el cas de l’enllaç metàl·lic.

2. Defineix el concepte d’enllaç químic i esmenta els tipus d’enllaç que coneixes.

Els enllaços químics són les unions que es produeixen entre els àtoms i que originen la formació d’elements (quan s’uneixen àtoms amb el mateix nombre atòmic) o compostos (quan s’uneixen àtoms amb diferent nombre atòmic). Existeixen diversos tipus d’enllaç; els principals: iònic, covalent i metàl·lic.

Page 2: Solucionari enllaç 1

3. Dibuixa un model que representi la distribució dels electrons en un àtom de potassi i un altre model que en representi la del clor. Utilitza aquests dibuixos per a explicar què és el que succeeix amb aquests àtoms quan reaccionen entre ells.

K Cl

El potassi, metall alcalí, tindrà un electró aïllat a la seva capa de valència. Al clor li manca un per assolir l’estabilitat i adquirir configuració electrònica de gas noble. La tranferència de l’electró del potassi al clor provacarà la transformació dels àtoms en ions (catió potassi i anió clorur) i la formació d’un enllaç iònic gràcies a l’atracció electrostàtica.

Page 3: Solucionari enllaç 1

4. Justifica el fet que tots els elements del grup 1 de la taula periòdica tinguin nombre d’oxidació +1 i els del grup 16 tinguin nombre d’oxidació -2.

Els elements del grup 1 de la taula periòdica (metalls alcalins) tenen 1 electró en el seu darrer nivell energètic (capa de valència). Tenen una forta tendència a cedir-lo a àtoms electronegatius i, per tant, a formar enllaços iònics amb ells. Als elements del grup 16 (calcògens) els hi manquen un parell d’electrons a la seva capa de valència per a assolir l’estabilitat (regla de l’octet). La seva tendència natural, per tant, serà a captar-los d’àtoms que els alliberin i establir enllaços iònics. També poden compartir electrons amb altres àtoms electronegatius, formant enllaços covalents.

Els metalls alcalins, en alliberar l’electró de la capa de valència, queden carregats positivament. Els calcògens, en capturar electrons a la capa de valència, queden carregats negativament.

Page 4: Solucionari enllaç 1

5. El nombre d’oxidació de l’element A és +3 i el de l’element B és -2; Esmenta quin serà el catió i quin l’anió en formar-se un enllaç iònic entre ambdós. Escriu la càrrega que tindrà cadascun d’ells i la fórmula empírica del compost que en resulta.

En la formació d’ un enllaç iònic, A seria un catió, donat que té nombre d’oxidació positiu. B seria un anió, amb nombre d’oxidació negatiu.

La càrrega de l’element A seria 3+ i la de B 2-, resultant una fórmula empírica de A2B3

Page 5: Solucionari enllaç 1

6. Explica quines combinacions d’enllaços iònics són possibles entre els àtoms següents: heli, fluor, oxigen, magnesi, neó.

L’heli i el neó no formaran enllaços. Són gasos inerts i tenen el seu nivell energètic superior ple (amb dos electrons i vuit respectivament). No compartiran, cediran o prendran electrons en cap cas.

El fluor és molt electronegatiu. Reaccionarà amb el magnesi establin enllaços iònics, donat que captarà els electrons que li cedeix aquest. (també pot reaccionar amb oxígen, compartint electrons i formant enllaços covalents).

L’oxigen i el magnesi poden formar també enllaç iònic, on el magnesi cedirà a l’oxigen els seus dos electrons de valència

Page 6: Solucionari enllaç 1

7. Indica quina d’aquestes substàncies condueix el corrent elèctric: sal cristal·litzada, sal polvoritzada, sal dissolta en aigua, sal mesclada amb sucre i sal iodada.

La sal (NaCl) dissolta en aigua serà la única substància de la llista que conduirà el corrent elèctric. Si ens atenem a les propietats dels compostos iònics, aquests només són conductors quan es troben en estat líquid (fosos) o en dissolució. Només en aquestes situacions tenim ions lliures. La resta de substàncies són sòlides i flrmen xarxes cristal·lines. No seran, per tant, conductores.

8. Escriu els símbols dels cations i anions que formaran els compostos de fórmula FeCl3, KOH i LiH

Fe3+, Cl- ( x3): ions ferro (III) i clorur

Li+, H- (ions liti i hidrur)

K+, OH- (ions potassi i hidròxid)

Page 7: Solucionari enllaç 1

9. Escriu la fórmula dels compostos que poden formar els ions Ca2+ , S2- , Hg2+ , Cl- , O2-, Ni3+ , OH-

  Ca2+ Hg2+ Ni3+

S2- CaS (sulfur de calci)

HgS (sulfur de mercuri (II))

Ni2S3 (sulfur de níquel (III))

Cl- CaCl2 (clorur de calci)

HgCl2 (clorur de mercuri (II))

NiCl3 (clorur de níquel (III))

O2- CaO (òxid de calci)

HgO (òxid de mercuri (II))

Ni2O3 (òxid de níquel (III))

OH- Ca(OH)2 (hidròxid de calci)

Hg(OH)2 (hidròxid de mercuri (II))

Ni(OH)3 (hidròxid de níquel (III))

Page 8: Solucionari enllaç 1

10. Dibuixa un model que representi la configuració electrònica dels àtoms d’hidrogen i de nitrogen quan es forma una molècula d’amoníac.

N

H

H

H

Page 9: Solucionari enllaç 1

11. Dibuixa un model que representi la configuració electrònica dels àtoms d’oxigen i de carboni quan es forma una molècula de diòxid de carboni.

C OO

Page 10: Solucionari enllaç 1

12. Justifica el fet que no existeixi la molècula de Ne2

El neó és un gas inert. No cedirà, prendrà ni compartirà electrons, de manera que no es pot enllaçar amb ell mateix donant lloc a cap molècula de neó com la de l’enunciat

13. Indica algunes combinacions possibles d’enllaços covalents que es poden formar amb àtoms d’oxigen, d’hidrogen i d’argó.

Els àtoms d’oxigen formen molècules d’oxígen, (diatòmiques) en enllaçar-se de manera covalent: O2

Els àtoms d’hidrogen formen molècules d’hidrogen, (diatòmiques) en enllaçar-se de manera covalent: H2

Els àtoms d’oxigen i d’hidrogen formen molècules d’aigua en enllaçar-se de manera covalent: H2O

L’argó no forma enllaços. És un gas inert i és estable en forma d’àtoms lliures

Page 11: Solucionari enllaç 1

14. Organitza en una taula les estructures de Lewis de les molècules dels següents elements i compostos: aigua, dioxigen, amoníac, clor, metà, diòxid de carboni, dinitrogen, dihidrogen, difluor, àcid sulfhídric.

Page 12: Solucionari enllaç 1

15. Especifica quines de les molècules següents tenen geometria lineal: O2, CH4, HI, CO2, NH3, Cl2

Tenen geometria lineal: el dioxígen, el iodur d’hidrogen (àcid iodhídric), el diòxid de carboni i el diclor. El metà s’organitza en forma tetraèdrica i l’amonía en forma piramidal.

Page 13: Solucionari enllaç 1

16. Digues si les afirmacions següents són vertaderes o falses, rectificant les falses i raonant les correccions que has fet.

a. En l’enllaç iònic els àtoms comparteixen electrons.b. En la formació d’enllaços covalents, un àtom ha de compartir, per força, tots els

electrons de valència.c. En els metalls no hi ha ions negatius.d. Les substàncies iòniques condueixen sempre l’electricitat.e. Els compostos iònics són solubles en aigua.

a. Falsa. En formar-se un enllaç iònic hi ha transferència d’electrons.b. Falsa. Existeixen compostos (radicals lliures) que tenen electrons no compartits.c. Certa. Els ions formats pels metalls sempre són cations.d. Falsa. Només condueixen el corrent elèctric quan estan fosos o en dissolució.e. Certa. L’aigua trenca la xarxa cristal·lina, i els ions es solvaten, produïnt-se la dissolució

Page 14: Solucionari enllaç 1

f. El compostos iònic fonen a temperatures baixes.g. Les molècules condueixen el corrent elèctric i són solubles en aigua.h. Les estructures gegants covalents tenen punts de fusió i ebullició molt elevats.i. Entre els no-metalls i l’ hidrogen l’enllaç que es forma és iònic, l’ hidrogen es troba en forma de catió i el no-metall en forma d’anió.j. Tots els metalls són sòlids a temperatura ambient.k. Els metalls no condueixen bé la calor ni l’electricitat.

f. Falsa. La fortalesa de l’enllaç iònic provoca que siguin compostos que fonen a temperatures elevadesg. Falsa. Les molècules estan enllaçades de manera covalent. No condueixen el corrent elèctric ni són, generalment, solubles en aiguah. Falsa. Entre els no-metalls i l’hidrogen es formen enllaços covalentsi. Falsa. Es formaria un enllaç covalent.j. Falsa. El mercuri és líquid. El cesi pot fondre a temperatures que poden donar-se en dies molt calorosos. (es fon amb la mà, per exemple)k. Falsa. Els metalls, en tenir electrons lliures, són bons conductors elèctrics i tèrmics.

Page 15: Solucionari enllaç 1

17. Explica quin tipus d’enllaç químic hi és present en l’estructura de les espècies i sistemes químics que es representen a continuació:

Estructura gegant de NaCl: xarxa cristal·lina formada per enllaços iònics entre àtoms de sodi i de clor.

Estructura gegant del diamant: formada per enllaços covalents entre àtoms de carboni, en una estructura tridimensional

Molècula de benzè: formada per enllaços covalents entre carbonis (cicle tancat amb tres dobles enllaços) i entre carbonis i hidrogens

Page 16: Solucionari enllaç 1

Estructura gegant de coure metall: enllaç metàl·lic. Núvol d’electrons lliures estabilitzant el conjunt.

Molècula d’ HF: enllaç covalent entre un àtom de flúor (no-metall) i un d’hidrogen. Es comparteix un parell d’electrons

Molècules d’aigua líquida: enllaç covalent entre un àtom d’oxígen i dos d’hidrogen.

Page 17: Solucionari enllaç 1

Molècula de flúor (diatòmica). Enllaç covalent simple entre els dos àtoms, compartint un parell d’electrons

Solució de nitrat de sodi. Ions solvatats en l’aigua, havent-se trencat els enllaços iònics que formaven la xarxa cristal·lina en el procés de dissolució

Oxigen gas: molècules diatòmiques formades per l’enllaç covalent doble entre dos àtoms d’oxigen

Page 18: Solucionari enllaç 1

Molècula de sofre: enllaços covalents entre vuit àtoms de sofre

Àtom de sodi. L’esquema no mostra cap tipus d’enllaç. Es tracta d’un àtom individual que podria formar enllaços iònics cedint l’electró de valència a àtoms molt electronegatius. Quan es troba en estat de sodi metall forma una estructura gegant estabilitzada gràcies a la formació d’enllaços metàl·lics.

Molècula d’amoníac: enllaços covalents senzills entre l’àtom de nitrogen i els tres àtoms d’hidrogen

Page 19: Solucionari enllaç 1

18. Dibuixeu i compareu les estructures del grafit i del diamant. Expliqueu la raó de les diferències en les seves propietats.

El diamant i el grafit coincideixen en quant a la composició: àtoms de carboni que s’enllacen de manera covalent. L’estructura és, en canvi, molt diferent. En el diamant els enllaços formen tetraedres, mentre que en el grafit, queden estructurats formant làmines d’hexàgons.

Les propietats queden clarament determinades per l’estructura. El diamant és una substància molt dura mentre que el grafit és tou i es desfà fàcilment, donada la debilitat de les unions entre làmines.