Cuestiones de enlace y propiedades,química orgánica,nuclear y laboratorio,Olimpiadas de química,...

8/14/2019 Cuestiones de enlace y propiedades,qumica orgnica,nuclear y laboratorio,Olimpiadas de qumica, Vol 5 (2011) -

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INTRODUCCIN

ElaprendizajedelaQumicaconstituyeunretoalqueseenfrentancadaaolos,cadavezms

escasos,estudiantesde2debachilleratoqueeligen lasopcionesdeCiencias, Cienciasde la

SaludeIngenierayArquitectura.Estotambinconstituyeunretoparalosprofesoresque,no

solodebensercapacesdebuscarlaformamseficazparaexplicarestadisciplina,sinoadems,

inculcarelintersquenacedelreconocimientodelpapelquejuegalaQumicaenlavidayenel

desarrollodelassociedadeshumanas.

Enestecontexto, lasOlimpiadasdeQumicasuponenunaherramientamuy importanteyaque

ofrecen un estmulo, alfomentar la competicin entre estudiantesprocedentes de diferentes

centrosycondistintosprofesoresyestilosoestrategiasdidcticas.

Estacoleccindecuestionesyproblemassurgidelintersporpartedelosautoresderealizar

unarecopilacinde losexmenespropuestosendiferentespruebasdeOlimpiadasdeQumica,

conelfindeutilizarloscomomaterialdeapoyoensusclasesdeQumica.Unavez inmersosen

esta labor, y a la vista del volumen de cuestiones y problemas reunidos, la Comisin de

OlimpiadasdeQumicadelaAsociacindeQumicosdelaComunidadValencianaconsiderque

poda resultar interesante supublicacinparaponerloadisposicinde todos losprofesoresy

estudiantesdeQumicaa losque lespudieraresultardeutilidad.Deestamanera,elpresente

trabajosepropusocomounposiblematerialdeapoyopara laenseanzade laQumicaen los

cursos de bachillerato, as como en los primeros cursos de grados del rea de Ciencia e

Ingeniera. Desgraciadamente, no ha sidoposible por cuestiones que no vienen al caso la

publicacin del material. No obstante, lapuesta en comn de la coleccin de cuestionesy

problemasresueltospuedeservirdegermenparaeldesarrollodeunproyectomsamplio,enel

queeldilogo,elintercambiodeideasylacomparticindematerialentreprofesoresdeQumica

condistintaformacin,origenymetodologa,peroconobjetivoseinteresescomunes,contribuya

aimpulsarelestudiodelaQumica.


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En elmaterial original sepresentan los exmenes correspondientesa lasltimasOlimpiadas

NacionalesdeQumica(19962011)ascomootrosexmenescorrespondientesafaseslocalesde

diferentesComunidadesAutnomas.Enesteltimocaso, sehan incluido slo lascuestionesy

problemasquerespondieronalmismoformatoquelaspruebasdelaFaseNacional.Sepretende

ampliarelmaterialcon lascontribucionesquerealicen losprofesores interesadosen impulsar

esteproyecto, en cuyo caso se har mencin explcita de lapersona que haya realizado la

aportacin.

Lascuestiones sonde respuestasmltiplesy sehan clasificadopormaterias,deformaqueal

final de cada bloque de cuestiones se indican las soluciones correctas. Los problemas se

presentancompletamenteresueltos.Enlamayorpartedeloscasosconstandevariosapartados,

queenmuchasocasionessepodranconsiderarcomoproblemasindependientes.Esporelloque

enelcasodelasOlimpiadasNacionalessehaoptadoporpresentarlaresolucindelosmismos

planteandoelenunciadodecadaapartadoy,acontinuacin,laresolucindelmismo,enlugar

de presentar el enunciado completo y despus la resolucin de todo el problema. En las

cuestionesyenlosproblemassehaindicadolaprocedenciayelao.

Losproblemasycuestionesrecogidosenestetrabajohansidoenviadospor:

JuanA. Domnguez (Canarias),Juan Rubio (Murcia), Luis F. R. Vzquezy Cristina Pastoriza

(Galicia),JosA.Cruz,NievesGonzlez,Gonzalo Isabel (CastillayLen),AnaTejero (Castilla

LaMancha),PedroMrquez(Extremadura),PilarGonzlez(Cdiz),ngelF.Senzde laTorre

(La Rioja),Jos Luis Rodrguez (Asturias), Matilde Fernndez (Baleares), Fernando Nogales

(Mlaga).

Finalmente,losautoresagradecenaHumbertoBuenosuayudaenlarealizacindealgunasde

lasfigurasincluidasenestetrabajo.

Losautores


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Problemas y Cuestiones de las Olimpiadas de Qumica. Volumen 5. (S. Menargues & F. Latre) 114.ENLACEQUMICOYPROPIEDADES

14.1.Culdelassiguientessustanciastienemayorpuntodefusin?a)KBrb)c)

d)HCle) (O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.L.Sevilla2004)(O.Q.L.CastillayLen2011)Presentar mayor punto de fusin aquella sustancia que presente fuerzasintermoleculares ms intensas o forme una red cristalina ms fuerte, y por el contrario, elmenor punto de fusin le corresponder a la sustancia que presente las fuerzasintermoleculares ms dbiles.a) Verdadero. KBr es una sustancia que tiene enlace inico y a diferencia de lasanteriores, forma redescristalinasinicasmuy difciles de romper. Estas sustancias sonslidas a temperatura ambiente, por lo que tienen un

elevadopuntode fusin

, muchomayor que el resto de las sustancias propuestas.bc) Falso. eson sustancias que tienen enlace covalente no polar. Las nicas fuerzasintermoleculares posibles en ellas son fuerzasdedispersindeLondon, que sern msintensas en el Idebido a que es una sustancia con gran volumen atmico y elevado pesomolecular, por tanto ser muy polarizable. Por esto, aunque ambas tienen puntos defusinbajos,el del CHes mucho ms bajo.d) Falso. HCl es una sustancia que tiene enlace covalente, pero que presenta momentodipolar permanente por lo que existen fuerzas intermoleculares del tipo dipolodipolo.Adems, tambin presenta fuerzas intermoleculares de dispersindeLondon. Por tanto,elpuntodefusindelclorurodehidrgenoesmuybajo.

e) Falso. es una sustancia que tiene enlace covalente, pero se trata de unasustancia polar forma un enlace intermolecular del tipo enlace de hidrgeno, el msfuerte de todos los enlaces intermoleculares. Por este motivo, su punto de fusintambinesbajo.Los valores de los puntos de fusin (K) encontrados en la bibliografa son:(90,7)


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Problemas y Cuestiones de las Olimpiadas de Qumica. Volumen 5. (S. Menargues & F. Latre) 214.3.Culde las siguientesmolculasnopuedeformarenlacesporpuentesdehidrgenoconotrasdelmismocompuesto?a)termetlicob)Etanolc)Agua

d)Amonaco (O.Q.L.Murcia1996)El enlace de hidrgeno o por puentes de hidrgeno se forma cuando un tomo dehidrgeno que se encuentra unido a un tomo muy electronegativo se ve atrado a la vezpor un par de electrones solitario perteneciente a un tomo muy electronegativo ypequeo (N, O o F) de una molcula cercana. Etanol (CHCHOH), agua (HO) y amonaco (NH) s que cumplen la condicin propuesta,mientras que el ter metlico (CHOCH) no ya que no sus tomos de hidrgeno seencuentran unidos al carbono, un elemento poco electronegativo.

La respuesta correcta es la a.14.4.Elnmeromximodeenlacesdehidrgenoen losquepuedeparticiparunamolculadeaguaes:a)1b)2c)3d)4

(O.Q.L.Murcia1996)

El enlace de hidrgeno o por puentes de hidrgeno seforma cuando un tomo de hidrgeno que seencuentra unido a un tomo muy electronegativo se veatrado a la vez por un par de electrones solitarioperteneciente a un tomo muy electronegativo ypequeo (N, O o F) de una molcula cercana. La molcula de agua es capaz de formar cuatroenlacesdehidrgeno, dos por medio de los tomosde hidrgeno, y otros dos por medio de los paressolitarios del tomo de oxgeno.La respuesta correcta es la d.14.5.ElenlaceenelBrFes:a)Covalentepurob)Metlicoc)Covalente,conciertocarcterinicod)Inico

(O.Q.L.Murcia1996)La molcula de BrF tiene enlace covalente, ya que tanto el flor como el bromo tienen siete

electrones en su ltima capa (ns

np

) y la nica forma de completar el octeto escompartiendo, cada uno de ellos, un electrn.


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Problemas y Cuestiones de las Olimpiadas de Qumica. Volumen 5. (S. Menargues & F. Latre) 3Como los dos elementos tienen diferente valor de la electronegatividad, (Br) = 2,96 y (F) = 3,98 el enlace formado es covalente polar, es decir, que tiene un cierto carcterinico parcial, tanto mayor cuanto mayor sea la diferencia de electronegatividad.

La respuesta correcta es lac

.14.6.Losenlacesdehidrgeno:a)Aparecensiemprequehayuntomodehidrgeno.b)Hacendisminuir,generalmente,lastemperaturasdefusinydeebullicin.c)Aparecenenmolculascomo,y.d)Sonmuyfuertescuandoelelementounidoalhidrgenoesmuyelectronegativo.e)Poseenunaenergadeenlacesuperioraladeunenlacequmico.

(O.Q.N.CiudadReal1997)El enlace de hidrgeno o por puentes de hidrgenose forma cuando un tomo de hidrgeno que seencuentra unido a un tomo muy electronegativose ve atrado a la vez por un par de electronessolitario perteneciente a un tomo muyelectronegativo y pequeo (N, O o F) de unamolcula cercana.La respuesta correcta es la d.14.7.Paralossiguientescompuestos:,KI,,Qu respuesta tiene los compuestos ordenados por valores decrecientes de puntos deebullicin?

a)>KI>>b)KI>>>c)KI>>>d)KI>>>e)KI>>>

(O.Q.N.CiudadReal1997)Presentar mayor punto de ebullicin aquella sustancia que presente fuerzasintermoleculares ms intensas o forme una red cristalina ms fuerte, y por el contrario, elmenor punto de ebullicin le corresponder a la sustancia que presente las fuerzasintermoleculares ms dbiles.

es un compuesto que tiene enlace covalente, pero al ser una sustancia que nopresenta momento dipolar permanente, slo presenta enlaces intermoleculares del tipofuerzasdedispersindeLondon. Su punto de ebullicin ser muy bajo. es un compuesto que tiene enlace covalente, pero se trata de una sustancia polarque puede formar un enlace intermolecular del tipo enlacedehidrgeno, el ms fuertede todos los enlaces intermoleculares. El enlace de hidrgeno o por puentes de hidrgenose forma cuando un tomo de hidrgeno que se encuentra unido a un tomo muyelectronegativo (en este caso O) se ve atrado a la vez por un par de electrones solitarioperteneciente a un tomo muy electronegativo y pequeo (N, O o F) de una molculacercana. Su punto de ebullicin ser bastante ms alto que el resto de los compuestosbinarios que forman los elementos de su grupo con el hidrgeno. es un compuesto que tiene enlace covalente, pero se trata de una sustancia polarpero que a diferencia con el HO no puede formar un enlace intermolecular del tipo


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Problemas y Cuestiones de las Olimpiadas de Qumica. Volumen 5. (S. Menargues & F. Latre) 4enlacedehidrgeno, ya que el azufre no es tan electronegativo como el oxgeno. Lasfuerzas intermoleculares que presenta son del tipo dipolodipolo y del tipo fuerzasdedispersindeLondon. Por este motivo, esta sustancia presenta un punto de ebullicinmenor que el agua.Estas tres sustancias presentan puntos de ebullicin relativamente bajos.KIes el compuesto que presenta mayor punto de ebullicin de todos, ya que tiene enlaceinicopor lo que forma redes cristalinas inicas, slidas a temperatura ambiente.Por tanto, los compuestos ordenados por punto de ebullicin (K) decreciente son:

KI(1603)>(373)>(213)>(111,5)La respuesta correcta es la c.14.8.Loscaloresmolaresdevaporizacindeloshalgenos,,aumentandearribaaabajoenlatablaperidicadebidoa:a)Fuerzasiondipolob)FuerzasdeLondonc)Fuerzasculmbicasd)Fuerzasdipolodipoloe)Enlacedehidrgeno

(O.Q.N.CiudadReal1997)(O.Q.L.Madrid2009)Las molculas de los halgenos no presentan momento dipolar permanente debido a queal ser ambos tomos idnticos no se forma ningn dipolo. Las nicas fuerzasintermoleculares posibles entre ellas son fuerzasdedispersindeLondon, que son msintensas en las especies con gran volumen atmico y elevado peso molecular, factores quehacen estas sustancias sean ms polarizables. Por este motivo, los calores molares devaporizacin son menores en el flor y mayores en el yodo.Consultando la bibliografa:

Sustancia radiocovalente/pm M/g H/kJ 71 38 3,27 99 71 10,20 114 160 15,44 133 254 20,75La respuesta correcta es la b.14.9.Utilice lateoradeorbitalesmolecularesparapredecirculde lassiguientesespeciestienelamayorenergadeenlace.a)b)c)d)NFe)

(O.Q.N.CiudadReal1997)(O.Q.N.Almera1999)A la vista de los diagramas de niveles energa de los orbitales moleculares de lasrespectivas molculas se define el orden de enlace de la molcula como:orden de enlace = 12 #electronesen OM de enlace

#electronesen OM de antienlaceTendrmayorenergadeenlacela especie que presente unmayorordendeenlace.


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Problemas y Cuestiones de las Olimpiadas de Qumica. Volumen 5. (S. Menargues & F. Latre) 5abde) Falso. Las especies OF, NO, NFy O son isoelectrnicas, ya que todasposeen 12 electrones de valencia. Susdiagramas de niveles energa de losorbitales moleculares son similares.Como se observa en ste, se forman dosenlaces, uno y otro . Todas lasespecies tienen ordendeenlace2.No obstante, la longitud del enlaceaumenta con la carga negativa, lo quehace disminuir la energa del mismo.c) Verdadero. La especie CF presenta10 electrones de valencia. Como seobserva en el diagrama de niveles energade los orbitales moleculares, se formantres enlaces, uno y dos . El ordendeenlace es 3. La presencia de la cargapositiva hace disminuir la longitud delenlace, lo que hace aumentar la energadel mismo.La respuesta correcta es la c.14.10.Cul de las siguientes afirmaciones sobre las sustancias inicas en estado slido escorrecta?a)Conducenmuybienlacorrienteelctrica.

b)Sondctilesymaleables.c)Secarganfcilmentealfrotarlas.d)Ningunadelasanteriores.

(O.Q.L.Murcia1997)Las caractersticas principales de las sustancias inicas en estado slido son:Presentan elevadospuntosdefusinydeebullicindebido a las intensas fuerzas deatraccin existentes entre los iones.Elevada durezadebido a la gran cantidad de enlaces que hay que romper para rayar loscristales, esta dureza aumenta con la energa reticular.Son frgiles, es decir, se rompen fcilmente cuando se pretende deformarlos. La raznestriba en que aparecen fuerzas repulsivas al enfrentarse iones del mismo signo en laspequeas dislocaciones.Son rgidos, ofrecen poca dilatacin debido a la intensidad de las fuerzas atractivas.Sonmalosconductoresdelacorrienteelctrica, ya que, los electrones se encuentranfuertemente sujetos por los iones y stos se encuentran fijos en puntos de la red.Presentan elevadasolubilidadenaguaya que las fuerzas de atraccin regidas por laley de Coulomb se hacen mucho ms pequeas en agua debido a que la constantedielctrica del agua tiene un valor elevado (

= 80

0).La respuesta correcta es la d.


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Problemas y Cuestiones de las Olimpiadas de Qumica. Volumen 5. (S. Menargues & F. Latre) 614.11.Culdelossiguientescompuestospuedeformarenlaceporpuentedehidrgeno?a)Propanona(acetona)b)Etanolc)Etanald)Etano

(O.Q.L.Murcia1997)(O.Q.L.Baleares2007)

El enlace de hidrgeno o por puentes de hidrgeno se forma cuando un tomo dehidrgeno que se encuentra unido a un tomo muy electronegativo se ve atrado a la vezpor un par de electrones solitario perteneciente a un tomo muy electronegativo ypequeo (N, O o F) de una molcula cercana. Acetona (CHCOCH), etanal (CHCHO) y etano (CHCH) no cumplen la condicinpropuesta, ya que en todas estas sustancias sus tomos de hidrgeno se encuentranunidos al carbono, un elemento que no es muy electronegativo. En el caso del etanol (CHCHOH) ocurre lo contrario, ya que presenta un tomo dehidrgeno se encuentra unido a un tomo de oxgeno, muy electronegativo, por lo que spuede formar enlace de hidrgeno.

La respuesta correcta es la b.14.12. Laformacin de cloruro de sodio es una reaccin exotrmica. Tres de las etapassucesivasdesuciclodeBornHabersonlassiguientes:

1)Na(s)Na(g)2)Na(g)(g)+3)(g)+(g)(s)

Enculoenculesseliberaenerga?a)1b)2c)3d)1y3e)Entodas

(O.Q.L.Murcia1997)(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)

Laetapa1

corresponde a la sublimacin del sodio, unprocesoendotrmico

, ya que sedebe absorber energa para romper los enlaces que mantienen unidos a los tomos desodio en la red metlica.La etapa2 corresponde a la ionizacin del sodio, un procesoendotrmico, ya que sedebe absorber energa para arrancar el electrn ms externo del tomo.La etapa3corresponde a la formacin de la red de cloruro de sodio y la energa asociadaa la misma es la energa reticular, que es la energa que se desprende cuando se forma unmol de sustancia cristalina inica a partir de los correspondientes iones en estado gaseoso,por tanto se trata de un procesoexotrmico.La respuesta correcta es la

c

.


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Problemas y Cuestiones de las Olimpiadas de Qumica. Volumen 5. (S. Menargues & F. Latre) 714.13.Culdelossiguientescompuestostienemayorcarcterinico?a)b)c)d)

e) (O.Q.N.Burgos1998)Un compuesto se considera que tiene enlace predominantemente inico si la diferencia deelectronegatividad () que existe entre los elementos que los forman es superior a 2,0.Aplicando este criterio a los compuestos NO, CO, SOy ClO:Compuesto Enlace predominanteNO 3,44 3,04 = 0,40 covalenteCO 3,44 2,55 = 0,89 covalenteSO 3,44 2,58 = 0,86 covalenteClO 3,44 3,16 = 0,28 covalente El compuesto contiene el elemento sodio, un metal alcalino con elevadatendencia a ceder electrones. Forma una red cristalina inica slida a temperaturaambiente. Esta sustancia tiene un elevado porcentaje de enlace inico.La respuesta correcta es la a.

14.14.Sealelaproposicincorrecta:a)Elessolubleencloroformo()puestoqueambasmolculassonapolares.b) El agua disuelve a los compuestos inicospor lo que esta sustancia es un compuestoinico.c)Elmetanotieneunpuntodefusinelevadoyaqueseformanenlacesdehidrgenoentresusmolculas.d)Elaguayelmercuriosonlosnicoselementosqumicosqueexistenenestadolquidoenlacortezaterrestre.e)Elpotasiometlicoesunfuertereductor.f)Elessolubleencloroformo()puestoqueambasmolculassonapolares.g)Elmercurioconducelacorrienteelctricaporqueesunlquido.

(O.Q.N.Burgos1998)(O.Q.L.Almera2005)a) Falso. La molcula de Ies no polar, mientras que la de ClCH es polar.b) Falso. El agua no es un compuesto inico, es un compuesto covalente. El motivo por elque es un excelente disolvente de compuestos inicos se debe a que las fuerzas deatraccin regidas por la ley de

Coulomb

que mantienen unidos a los iones que forman lared cristalina se hacen mucho ms pequeas en agua debido a que la constante dielctricadel agua tiene un valor elevado (= 80 0).c) Falso. El metano no forma enlaces de hidrgeno ya para que se forme este tipo de enlaceel tomo de hidrgeno debe estar unido a un tomo muy electronegativo y el tomo decarbono no lo es.d) Falso. El agua no es un elemento es un compuesto.e) Verdadero. El potasioes un excelente reductorya que tiene una marcada tendenciapara ceder su electrn ms externo y adquirir una estructura electrnica, de gas inerte,muy estable.


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Problemas y Cuestiones de las Olimpiadas de Qumica. Volumen 5. (S. Menargues & F. Latre) 8f) Verdadero. Las molculas de I y de CCl son no polares, y la disolucin se explicamediante la formacin de enlaces intermoleculares del tipo fuerzas de dispersin deLondon.

g) Falso. El mercurio conduce la corriente elctrica porque tiene enlace metlico.(En Almera 2005 se reemplazan las propuestas a y e por f y g).La respuesta correcta es la e.14.15.Cul de los siguientes elementos es un slido no conductor, de baja temperatura defusin,yconstituidopormolculaspoliatmicassimtricas?a)Aluminiob)Carbono(diamante)c)Fsforo(blanco)d)Potasio

(O.Q.L.Murcia1998)

Si el elemento es un slido no conductor de la corriente elctrica quiere decir que setrata de una sustancia que no presenta enlace metlico, lo que descarta a los elementosaluminioy potasio. Si el elemento es un slido de baja temperatura de fusin, se descarta al carbono(diamante) que forma una red covalente con una elevada energa reticular por lo que pararomper la misma se necesita una elevada temperatura. El fsforo blanco es un slido no conductor de la corriente elctrica con bajatemperatura de fusin y que forma molculas integradas por cuatro tomos (P).La respuesta correcta es la c.14.16.Delassiguientesafirmaciones,indiquelaquedebeconsiderarsetotalmentecorrecta:a)Laenergareticulardeuncompuestoinicoesindependientedelacargadelosionesqueloforman.b)Losslidosinicossublimanconfacilidadysonmuysolublesenagua.c)Loscompuestosinicossonconductoresencualquierestadofsico.d)Lastemperaturasdefusinydeebullicindeloscompuestosinicossonaltasomuyaltas.e)Loscompuestosinicossondctilesymaleables.

(O.Q.L.Murcia1998)(O.Q.L.Murcia2005)a) Falso. La energa reticular de un slido inico, de acuerdo con la expresin de BornMeyer, es directamente proporcional al producto de las cargas de los iones e inversamenteproporcional a la distancia interinica, es decir, al tamao de los mismos:U = 1,3910 QQd A 1 dd

U = energa reticular kJmolQy Q= cargas del catin y del anind = distancia interinica catin + aninA = constante de Madelung= 1,747d* = parmetro = 34,5 pm

b) Falso. Las elevadas energas reticulares de los compuestos inicos determinan queresulte muy difcil romper las redes cristalinas, por lo que stos tienen elevadastemperaturas de fusin y ebullicin.Por otra parte, los compuestos inicos son muy solubles en agua. Esto se debe a que lasfuerzas de atraccin regidas por la ley de Coulombque mantienen unidos a los iones que


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Problemas y Cuestiones de las Olimpiadas de Qumica. Volumen 5. (S. Menargues & F. Latre) 9forman la red cristalina se hacen mucho ms pequeas en agua debido a que la constantedielctrica del agua tiene un valor elevado (= 80 0).c) Falso. Los compuestos inicos no conducen la corriente elctrica en estado slido. Slopresentan conductividad elctrica cuando se les funde o disuelve en agua, ya que medianteestas dos operaciones se rompe la red cristalina y quedan libres los iones lo que permite elpaso de los electrones a travs de los mismos.d) Verdadero. Las elevadas energas reticulares de los compuestos inicos determinanque resulte muy difcil romper las redes cristalinas por lo que stos tienen elevadastemperaturas de fusin y ebullicin.e) Falso. Los compuestosinicos no son dctiles ymaleables. Todo locontrario, son frgiles yaque una fuerza aplicadasobre la red cristalinaproduce una dislocacin enla misma que enfrentaiones del mismo signo loque provoca repulsinentre ellos y con ello lafractura del cristal.La respuesta correcta es la d.14.17. El alcohol etlico (etanol) se mezcla con el agua en cualquierproporcin. Ello esdebidoaque:a)Lodicelaleydesemejanza(semejantedisuelveasemejante).

b)Elalcoholetlicoeshiperactivo.c)Amboslquidos,alcoholyagua,sonincoloros.d)Seestablecenenlacesporpuentedehidrgenoentrelasmolculasdeambassustanciasalmezclarlas.

(O.Q.L.Murcia1998)Las molculas de etanol (CHCHOH) se unen con lasmolculas de agua mediante enlaces intermolecularesllamados enlaces de hidrgeno o puentes de hidrgeno. stosse forman cuando un tomo de hidrgeno que se encuentraunido a un tomo muy electronegativo se ve atrado a la vezpor un par de electrones solitario perteneciente a un tomomuy electronegativo y pequeo (N, O o F) de una molculacercana.La respuesta correcta es la d.14.18.A25Cy1atmdepresinsepuedeafirmarque:a)Todoslosmetalessonslidos,conductoresydealtospuntosdefusin.b)El,comoel,esungas.c)Eleslquidoyelesgaseoso.d)Eldiamanteesunslidomolecular.

(O.Q.L.Murcia1998)

a) Falso. En las condiciones dadas:todos los metales no son slidos, mercurio, galio y cesio son lquidos.


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Problemas y Cuestiones de las Olimpiadas de Qumica. Volumen 5. (S. Menargues & F. Latre) 10todos los metales son conductores de la corriente elctrica.todos los metales no tienen altos puntos de fusin, los metales alcalinos funden atemperaturas bajas (K):

Li (453,7), Na (370,9), K (336,5), Rb (312,5), Cs (301,6)b) Falso. En esas condiciones, el CO forma molculas gaseosas, mientras que el SiOforma redes cristalinas covalentes slidas.c) Verdadero. Tanto HO como HS son sustancias que tienen enlace covalente y quepresentan momento dipolar permanente, pero slo puede formar un enlaceintermolecular del tipo enlacedehidrgeno.El enlace de hidrgeno o por puentes de hidrgeno seforma cuando un tomo de hidrgeno que seencuentra unido a un tomo muy electronegativo (eneste caso O) se ve atrado a la vez por un par deelectrones solitario perteneciente a un tomo muyelectronegativo y pequeo (N, O o F) de una molculacercana. no puede formar un enlace intermolecular deltipo enlace de hidrgeno, ya que el azufre no es tanelectronegativo como el oxgeno. Las fuerzasintermoleculares que presenta son del tipo dipolodipoloy del tipo fuerzasdedispersindeLondon.Por tanto, HO es lquida a temperatura ambiente y presenta un punto de ebullicinbastante ms alto que el correspondiente al HS en las mismas condiciones es gas.d) Falso. En las condiciones dadas, el diamante es un slido que forma redes cristalinascovalentes de tomos carbono unidos formando tetraedros.La respuesta correcta es la c.14.19. Una sustancia desconocida tiene un punto de fusin bajo, es soluble en ,ligeramentesolubleenagua,ynoconducelaelectricidad.Estasustanciaprobablementees:a)Unslidocovalenteoatmicob)Unmetalc)d)Unslidoinicoe)Unslidomolecular

(O.Q.N.Almera1999)(O.Q.L.C.Valenciana2006)

Si una sustancia posee las siguientes propiedades:tener bajo punto de fusinno conducir la electricidadser soluble en CClser poco soluble en aguadebe tener un enlace covalente y formar un slido molecular y las nicas fuerzasintermoleculares existentes en la misma tienen que ser del tipo de dispersindeLondon.

Una sustancia que presenta estas caractersticas es el yodo, .La respuesta correcta es la e.


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Problemas y Cuestiones de las Olimpiadas de Qumica. Volumen 5. (S. Menargues & F. Latre) 1114.20.Elaumentoprogresivodelospuntosdefusindelcloro(103C),bromo(7C)yiodo(114C)puedeexplicarseporque:a) Lasfuerzas de van der Waals se hacen msfuertes a medida que aumenta la masamolecular.b)Elcloroybromoformanslidosmoleculares,mientrasqueel iododaorigenaunslido

atmico.c) El cloroforma un slido molecular, el bromo un slido atmicoy el iodo un slidometlico.d)Lostresslidossonmoleculares,pero,adiferenciadelosotros,eneliodoactanfuerzasdetipodipolodipolo.e)Laelectronegatividaddisminuyedelcloroaliodo.

(O.Q.N.Almera1999)(O.Q.L.Madrid2011)Las molculas de los halgenos no presentan momento dipolar permanente debido a queal ser ambos tomos idnticos no se forma ningn dipolo. Las nicas fuerzasintermoleculares posibles entre ellas son las de vanderWaalsconocidas como fuerzasdedispersindeLondon

, que son ms intensas en las especies con gran volumen atmico yelevado peso molecular, factores que hacen estas sustancias sean ms polarizables. Poreste motivo, los puntos de fusin son menores en el cloro y mayores en el yodo.Consultando la bibliografa:Sustancia radiocovalente/pm M/g estadoCl 99 71 gaseosoBr 114 160 lquidoI 133 254 slidoLa respuesta correcta es la a.

14.21.Culdelassiguientesespeciesqumicasserlamsinsolubleenagua?

a)b)CsBrc)LiOHd)

(O.Q.L.Murcia1999)

Los compuestos CsBr y LiOH tienen enlace predominantemente inico y en agua sedisocian fcilmente en iones ya que las fuerzas de atraccin regidas por la ley de Coulombque mantienen unidos a los iones que forman la red cristalina se hacen mucho mspequeas en agua debido a que la constante dielctrica del agua tiene un valor elevado

(

= 800

). Posteriormente, los iones se vean atrados por molculas de agua medianteinteracciones iondipolo. Las molculas de (etanol) se unen con lasmolculas de agua mediante enlaces intermolecularesllamados enlaces de hidrgeno o puentes de hidrgeno.stos se forman cuando un tomo de hidrgeno que seencuentra unido a un tomo muy electronegativo se veatrado a la vez por un par de electrones solitarioperteneciente a un tomo muy electronegativo y pequeo(N, O o F) de una molcula cercana.


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Problemas y Cuestiones de las Olimpiadas de Qumica. Volumen 5. (S. Menargues & F. Latre) 12 Las molculas de tienen enlace covalente pero nopresentan momento dipolar permanente por lo no puedeexistir ningn tipo de interaccin entre las molculas deCCl y las de HO, por tanto, ambas sustancias soninmiscibles entre s.La respuesta correcta es la a.14.22.Culdelassiguientesafirmacionesescierta?a)Enlamolculadehaydosdoblesenlaces.b)Lamolculadeamonacoesplana.c)Latemperaturadefusindelcloroesmayorqueladelclorurodesodio.d)Loscompuestosinicosnoconducenlacorrienteelctricaenestadolquido.

(O.Q.L.Murcia1999)(O.Q.L.Baleares2007)

a) Verdadero. La estructura de Lewisdel muestra que existen dosenlaces dobles entre los tomos de carbono y azufre.b) Falso. La estructura de Lewisdel es:Segn el modelo RPECV es una especie cuya distribucin

de ligandos y pares de electrones solitarios alrededor deltomo central se ajusta a la frmula AXE a la quecorresponde un nmero estrico (m+n) = 4 por lo que sudisposicin es tetradrica y su geometra es PIRAMIDALya que slo hay tres ligandos unidos al tomo central.c) Falso. La molcula de cloro tiene enlace covalente y no presenta momento dipolarpermanente. Las nicas fuerzas intermoleculares posibles entre ellas son las fuerzasdedispersindeLondon, que son ms intensas en las especies con gran volumen atmico yelevado peso molecular, factores que hacen estas sustancias sean ms polarizables. En estecaso estas fuerzas son de poca intensidad debido al pequeo tamao del cloro (99 pm),por tanto, esta sustancia es gaseosa a temperatura ambiente y presenta una bajatemperatura de fusin (160 K).El clorurodesodioes una sustancia que tiene enlace inico y forma redes cristalinas enlas que los iones se mantienen fuertemente unidos mediante fuerzas culombianas. Pormotivo, estas sustancias son slidas a temperatura ambiente y tienen una elevadatemperatura de fusin (1074 K).d) Falso. Los compuestos inicos forman redes cristalinas y a temperatura ambiente sonslidos. Esto determina que no conduzcan la corriente elctrica porque todos suselectrones de valencia estn localizados en enlaces inicos. Una vez rota la red al aumentarla temperatura, los iones quedan libres y permiten el paso de los electrones a travs deellos, luego enestadolquidosconducenlacorrienteelctrica.La respuesta correcta es la a.


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Problemas y Cuestiones de las Olimpiadas de Qumica. Volumen 5. (S. Menargues & F. Latre) 1314.23.Siseentendieseporenergareticularlacorrespondientealprocesoendotrmico:

MX(s)(g)+(g)Enculde los siguientes conjuntosde sustanciasestn los trescompuestosordenadosdemenoramayorenergareticular?a)NaF NaCl NaBr

b)LiCl NaCl KClc)LiI RbBr RbId)CsF CsCl CsBre)LiBr LiCl LiF

(O.Q.N.Murcia2000)La energa reticular de un slido inico, de acuerdo con la expresin de BornMeyer, esdirectamente proporcional al producto de las cargas de los iones e inversamenteproporcional a la distancia interinica, es decir, al tamao de los mismos:

U = 1,3910 QQd A 1 dd U = energa reticular kJmolQ

y Q

= cargas del catin y del anind = distancia interinica catin + aninA = constante de Madelung= 1,747d* = parmetro = 34,5 pm Suponiendo que todos los compuestos dados tienen el mismo valor de las constantes yteniendo en cuenta que todos los iones implicados tienen la misma carga, el valor de laenerga reticular slo depende del valor de d, es decir de los tamaos de iones.Resumiendo a menor valor de d, mayor valor de la energa reticular, U.

a) Falso. El orden de energas reticulares propuesto: NaF, NaCl, NaBr es decreciente, yaque el ion fluoruro es del menor tamao (tiene dos capas electrnicas) mientras que el ionbromuro es del mayor tamao (tiene cuatro capas electrnicas).Los valores obtenidos en la bibliografa (kJ/mol) son:

NaF(930)>NaCl(790)>NaBr(754)b) Falso. El orden de energas reticulares propuesto: LiCl, NaCl, KCl es decreciente, ya queel ion litio es del menor tamao (tiene dos capas electrnicas) mientras que el ion potasioes del mayor tamao (tiene cuatro capas electrnicas).Los valores obtenidos en la bibliografa (kJ/mol) son:LiCl(864)>NaCl(790)>KCl(720)

c) Falso. El orden de energas reticulares propuesto: LiI, RbBr, RbI no es creciente, ya queen el caso de las sales de rubidio, ion bromuro es de menor tamao (tiene cuatro capaselectrnicas) que el ion yoduro (tiene cinco capas electrnicas).En el caso de las sales de yodo, ion litio es de menor tamao (tiene dos capas electrnicas)que el ion rubidio (tiene cinco capas electrnicas).Los valores obtenidos en la bibliografa (kJ/mol) son:LiI(764)>RbBr(668)>RbI(632)d) Falso. El orden de energas reticulares propuesto: CsF, CsCl, CsBr es decreciente, ya que

el ion fluoruro es del menor tamao (tiene dos capas electrnicas) mientras que el ionbromuro es del mayor tamao (tiene cuatro capas electrnicas).Los valores obtenidos en la bibliografa (kJ/mol) son:


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Problemas y Cuestiones de las Olimpiadas de Qumica. Volumen 5. (S. Menargues & F. Latre) 14CsF(759)>CsCl(659)>CsBr(647)e) Verdadero. El orden de energas reticulares propuesto: LiBr, LiCl, LiF es creciente, yaque el ion bromuro es del mayor tamao (tiene cuatro capas electrnicas) mientras que el

ion fluoruro es del menor tamao (tiene dos capas electrnicas).Los valores obtenidos en la bibliografa (kJ/mol) son:LiBr(820)>LiCl(864)>LiF(1049)La respuesta correcta es la e.14.24.Cul de las siguientes molculas necesitar ms energapara disociarse en sustomosconstituyentes?a) b) c) d)

e) (O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Madrid2011)A la vista de las respectivas estructuras de Lewis:se observa que la molcula de Npresenta un triple enlace por lo que la energa necesariapara romperlo debe ser mayor que en el resto de las molculas propuestas.Los valores de la energa de disociacin encontrados en la bibliografa (kJ/mol) son:

(151,1)


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Problemas y Cuestiones de las Olimpiadas de Qumica. Volumen 5. (S. Menargues & F. Latre) 15Esto motiva que el H2O tenga un punto de ebullicin anmalo (unos 200C mayor) conrespecto al resto de los compuestos del grupo 16.La respuesta correcta es la d.14.26.Indique,delassiguientessustancias,culdeellasesunslidocristalino,frgil,soluble

enaguaynoconductordelaelectricidadnienestadoslidoniendisolucin:a)Hierrob)Salcomnc)Diamanted)Sacarosa

(O.Q.L.Murcia2000)Las cuatro sustancias propuestas son slidos cristalinos con diferentes propiedadesfsicas. El hierro forma un cristal metlico, la sal comn (NaCl) es un slido inico, eldiamante (C) es un slido covalente y, finalmente, la sacarosa es un slido molecular.

El que sea frgil descarta al hierro que por ser un metal es dctil y maleable. El que sea soluble en agua descarta al C (diamante) que al ser un slido atmico lasatracciones entre tomos de carbono no se ven afectadas por las molculas de agua. El que no sea conductor de la corriente elctrica ni en estado slido ni en disolucindescarta al NaCl que por ser un slido inico al disolverlo en agua quedan libres los ionesque permiten el paso de los electrones a travs de ellos.Resumiendo lo anterior en forma de tabla:

Fe(hierro)

NaCl(salcomn)

C(diamante)

C12H22O11(Sacarosa)

Frgil

NO S S SSolubleenagua NO S NO SNoConductordeelectricidad NO NO S SLa sustancia que cumple las propiedades dadas es la sacarosa.La respuesta correcta es la d.14.27.Culdelassiguientesafirmacionesescorrecta?a) Los compuestos inicos son slidos cristalinos, de altopunto defusiny ebullicinysiempreconductoresdelaelectricidad.b)Elenlacecovalentenoesmuyfuerte,raznporlaqueeloxgeno,ensuestadonatural,es

ungas.c)Todoslosmetalessonslidosytienenbrillo.d) Los compuestos inicos seforman apartir de tomos de elementos conmuy diferenteelectronegatividad.

(O.Q.L.Murcia2000)a) Falso. Los compuestos inicos en estado slido no conducen la electricidad.b) Falso. En el caso del enlace covalente como el que se da, por ejemplo, entre los tomosde carbono en el grafito y el diamante, se forma una red cristalina atmica con fuertesenlaces entre los tomos de carbono.c) Falso. El brillo es una propiedad caracterstica de los metales, sin embargo, no todos losmetales son slidos, el mercurio es lquido a temperatura ambiente y el cesio tambin lo esa una temperatura ligeramente superior (28,5C).


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Problemas y Cuestiones de las Olimpiadas de Qumica. Volumen 5. (S. Menargues & F. Latre) 16d) Verdadero. Por lo general, el enlace inico se da entre elementos de muy diferenteelectronegatividad. Los metales son poco electronegativos y gran tendencia a cederelectrones y formar cationes, mientras que los no metales son bastante electronegativos ygran tendencia a captar electrones y formar aniones.La respuesta correcta es la

d

.14.28.LasdenominadasFuerzasdevanderWaals:a)Explicanlainteraccinentreiones.b)Describenlaatraccindelncleosobreloselectronesdeslocalizados.c)Midenlasaccionesmutuasentrelaspartculasnucleares.d)Justifican que el iodo sea un slido a0C,mientras que el cloro es ungasa lamismatemperatura.

(O.Q.L.Murcia2000)Las fuerzas intermoleculares de vanderWaalsconocidas como fuerzasdedispersindeLondon, son las nicas existentes entre las molculas de los halgenos que no presentanmomento dipolar permanente debido a que ambos tomos son idnticos.La intensidad de estas fuerzas aumenta con el volumen atmico, factores que hacen quelas sustancias sean ms polarizables. Por este motivo, a la temperatura de 0C, el cloro(radio = 99 pm) es un gas, mientras que, el yodo (radio = 133 pm) es un slido molecular.La respuesta correcta es la d.14.29.Dadaslassiguientesafirmacionesindiquesisononocorrectas:

1)Eltrminoenlacedescribetodaslasinteraccionesquemantienenunidoslostomosenunamolculaestable.2)Electronesapareadossonaquellosqueseencuentranenelmismoorbital,diferencindosesloenelespn.

3)Entodoenlacecovalentecadaelementocedeunelectrnparaqueseacompartido.4)Unelectrndesapareadoeselqueseencuentraaisladoenunorbital.

a)Slo2y4sonciertas.b)1y3sonfalsas.c)1,2y4sonciertas.d)Slo1y2sonciertas.

(O.Q.L.CastillayLen2000)1) Verdadero. El trmino enlace hace referencia a todas las interacciones, tanto atractivascomo repulsivas, existentes entre dos tomos que se encuentran a una determinadadistancia llamada distancia de enlace.2) Verdadero. De acuerdo con el principio de exclusin de Pauli dentro de un mismoorbital slo pueden existir dos electrones con sus spines antiparalelos y se dice que esoselectrones se encuentran apareados.3) Falso. Los tomos implicados en un enlace covalente comparten electrones, no losceden.4) Verdadero. De acuerdo con el principio de exclusin de Pauli dentro de un mismoorbital slo pueden existir dos electrones con sus spines antiparalelos. En el caso de queun electrn se encuentre slo en ese orbital se dice que est desapareado.

La respuesta correcta es lac

.


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Problemas y Cuestiones de las Olimpiadas de Qumica. Volumen 5. (S. Menargues & F. Latre) 1714.30.Elcompuestonitratodesodioesmuysolubleen:a)Sulfurodecarbonob)Aguac)Etanold)Enningunodelosdisolventespropuestos.

(O.Q.L.CastillayLen2000)

El nitrato de sodio es un compuesto inico que forma una red cristalina slida atemperatura ambiente. En ella los iones se mantienen fuertemente unidos mediantefuerzas colombianas.El aguaes un excelente disolvente de compuestos inicos ya que las fuerzas de atraccinregidas por la ley de Coulomb que mantienen unidos a los iones que forman la redcristalina se hacen mucho ms pequeas en agua debido a que la constante dielctrica delagua tiene un valor elevado (= 80 0).El NaNO3se disocia en agua de acuerdo con la siguiente ecuacin:NaNO3(s) Na(aq) + NO3(aq)La respuesta correcta es la b.

14.31.Indiqueculoculesdelassiguientesafirmacionesnosonverdaderas:1)Lamolculadetriclorometanoespolar.2)Elclorurodepotasioesmssolublequeelclorurodesodio.3)Elclorurodesodioslidoconducelaelectricidadporserinico.4)Elpuntodefusindelclorurodelitioesmayorqueeldelclorurodepotasio.

a)1b)1y3c)2y3

d)3y4 (O.Q.L.CastillayLen2000)1) Verdadero. La estructura de Lewisdel es:

Segn el modelo RPECV CHCl es una sustancia cuyadistribucin de ligandos y pares de electrones solitariosalrededor del tomo central se ajusta a la frmula AXala que corresponde un nmero estrico (m+n) = 4 por loque su disposicin y geometra es TETRADRICA.Como el cloro ( = 3,16) es ms electronegativo que el carbono ( = 2,55) y que elhidrgeno ( = 2,20) los enlaces son polares y con esa geometra la resultante de losvectores momento dipolar no es nula (= 0) y la molcula es POLAR.3) Falso. El cloruro sdico es un slido inico a temperatura ambiente y, por tanto, losiones ocupan posiciones fijas y determinadas en el retculo cristalino. Los iones no gozande movilidad y es imposible la conduccin elctrica. Al elevar la temperatura, se derrumbael edificio cristalino y los iones gozan de movilidad en el slido fundido.


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Problemas y Cuestiones de las Olimpiadas de Qumica. Volumen 5. (S. Menargues & F. Latre) 18La energa reticular de un slido inico, de acuerdo con la expresin de BornMeyer, esdirectamente proporcional al producto de las cargas de los iones e inversamenteproporcional a la distancia interinica, es decir, al tamao de los mismos:

U = 1,3910 QQd A1 dd U = energa reticular kJmol

Qy Q= cargas del catin y del anind = distancia interinica catin + aninA = constante de Madelung= 1,747d* = parmetro = 34,5 pm 2) Verdadero. La solubilidad de un compuesto cristalino inico en agua depende del valorde la energa reticular de ste. A menor energa reticular mayor solubilidad.En el caso de KCl y NaCl las constantes son idnticas ya que ambos cloruros cristalizan enretculo cbico centrado en las caras. Sin embargo, el tamao del ion potasio es mayor queel del ion sodio debido a que el primero tiene una capa ms de electrones, por este motivola energa reticular del KCl es menor que la del NaCl y por ello, su solubilidad en agua sermayor.4) Falso. El punto de fusin de un compuesto cristalino inico depende del valor de laenerga reticular de ste. A mayor energa reticular punto de fusin.En el caso de LiCl y KCl las constantes no son idnticas ya que ambos cloruros nocristalizan con el mismo retculo cbico. Adems, el tamao del ion litio es menor que eldel ion sodio debido a que el primero tiene una capa menos de electrones, por este motivola energa reticular del LiCl es mayor que la del KCl y por ello, su punto de fusin tambindebe serlo.

Sin embargo, consultando la bibliografa, los valores de los puntos de fusin (

C)encontrados son LiCl (610) y KCl (771). Esta anomala se debe a que cuanto mayor es lacarga del catin y menor es su tamao, es tanto ms polarizante o deformador y polariza odeforma al anin, que es tanto ms deformable o polarizable cuanto mayor es su tamao ymayor es su carga. Por esta causa se producen transiciones desde el enlace inico haciacompuestos moleculares (comparticin de cargas) y por lo tanto disminuye su carcterinico y, como consecuencia, disminuyen los puntos de fusin.La respuesta correcta es la d.14.32.Lossiguienteselementossonsemiconductoresexceptounoquees:a)Sib)As

c)Snd)Ge(O.Q.L.CastillayLen2000)Los elementos semiconductores son aquellos que no son conductores o s pueden serlo aelevadas temperaturas o cuando se combinan con una pequea cantidad de algunos otroselementos. Los elementos semiconductores ms caractersticos son Si,Ge,As,Sb,Sey

Te.El elemento es Snnoessemiconductor.La respuesta correcta es la c.


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Problemas y Cuestiones de las Olimpiadas de Qumica. Volumen 5. (S. Menargues & F. Latre) 1914.33.Elclorurodecesiocristalizaenunaredcbicacentradaenelcuerpo.Elnmerodecoordinacin,esdecir,elnmerodeionesmsprximos,queestnencontactoalrededordecadaionenlaredes:a)2b)4

c)6d)8e)12

(O.Q.N.Barcelona2001)El ndice de coordinacin en un cristal inico se definecomo el nmero mximo de iones que rodean a otrode carga opuesta.En una red inica con estructura centrada en el cuerpoun catin colocado en el centro de un cubo se

encuentra rodeado por ocho aniones colocados en losvrtices del cubo.El ndice de coordinacin en la red de cloruro decesio es 8.La respuesta correcta es la d.14.34.Unciertocristalnoconducelaelectricidadenestadoslidoperosenestadofundidoytambinendisolucinacuosa.Esduro,brillanteyfundea temperaturaelevada.El tipodecristales:a)Cristalmolecularb)Cristalderedcovalentec)Cristalmetlico

d)Cristalinicoe)Nosedasuficienteinformacin.(O.Q.N.Barcelona2001)(O.Q.L.Almera2005)(O.Q.L.Murcia2011)

El que sea duro y que funda a temperatura elevada descarta al cristal molecular.El que conduzca la electricidad fundido descarta al cristal de red covalente.El que conduzca la electricidad en disolucin acuosa descarta al cristal metlico.El que no conduzca la electricidad en estado slido confirma al cristal metlico.

Resumiendo lo anterior en forma de tabla:Cristalmolecular Cristalredcovalente Cristalmetlico CristalinicoConductordeelectricidadenestadoslido

NO S S NOConductordeelectricidadfundido

NO NO S SConductordeelectricidadendisolucinacuosa

NO NO NO SDuro

NO S S SBrillante S S S STdefusinelevada NO S S S


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Problemas y Cuestiones de las Olimpiadas de Qumica. Volumen 5. (S. Menargues & F. Latre) 20La sustancia que cumple las propiedades dadas es el cristalinico.La respuesta correcta es la d.14.35.Elpuntodeebullicindeloscuatroprimerosalcoholesdecadenanormales:

Alcohol

(C)

(metanol) 65(etanol) 78(propanol) 98(butanol) 117Esteaumentogradualalcrecerelnmerodetomosdecarbonosedebeprincipalmenteaque:a)Aumentalafuerzadelenlacedehidrgeno.b)Esmayorelnmerodeenlacescovalentes.c)AumentanlasfuerzasdevanderWaals.d)Lahibridacindelosorbitalesatmicosescadavezmayor.e)Aumentalapolaridaddelamolcula.

(O.Q.N.Barcelona2001)Las molculas de alcohol se unen entre s mediante enlaces intermoleculares llamadosenlaces de hidrgeno o puentes de hidrgeno. Estos se forman cuando un tomo dehidrgeno que se encuentra unido a un tomo muy electronegativo se ve atrado a la vezpor un par de electrones solitario perteneciente a un tomo muy electronegativo ypequeo (N, O o F) de una molcula cercana.

Adems de los enlaces de hidrgeno, existen entre las molculas de alcohol fuerzasintermoleculares de vanderWaalsconocidas como fuerzasdedispersindeLondon. Laintensidad de las mismas aumenta con el volumen atmico y el peso molecular, factoresque hacen que las sustancias sean ms polarizables. Por este motivo, la temperatura defusin es mnima en el metanol y mxima en el butanol.La respuesta correcta es la c.14.36.Elhechodequeelclorurodehidrgenogaseososedisuelvabientantoendisolventespolarescomoenalgunosnopolaresdebeachacarseaque:

a)Launinentrelostomosdeamboselementosescovalentepolar.b)Existeentrelasmolculasenlaceporpuentedehidrgeno.c)AparecenunionesporfuerzasdevanderWaalsentrelasmolculas.d)Esunamolcularesonante.

(O.Q.L.Murcia2001)La molcula de HCl presenta enlace covalente polar ya que los elementos que la integranpresentan diferente electronegatividad.Esta polaridad es la responsable que se pueda disolver en disolventes polares (HO)mediante enlacesintermolecularesdeltipodipolodipolo, y en disolventes no polares(C

H

) medianteenlacesintermolecularesdeltipodipolodipoloinducido

.La respuesta correcta es la d.


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Problemas y Cuestiones de las Olimpiadas de Qumica. Volumen 5. (S. Menargues & F. Latre) 2114.37. De acuerdo a los valores de electronegatividades de Pauling de los elementosindicados:

S W U Y Z X T V0,82 0,93 1,00 2,04 2,20 2,55 2,96 3,04

Culdelossiguientescompuestoshipotticospresentarmayorcarctercovalente?

a)WVb)XUc)YTd)ZX

(O.Q.L.Murcia2001)Un compuesto se considera que tiene enlace predominantemente covalente si la diferenciade electronegatividad () que existe entre los elementos que los forman es menor a 2,0.Aplicando este criterio a los compuestos dados:Compuesto Enlace predominanteWV 3,04 0,93 = 2,14 inicoXU 2,55 1,00 = 1,55 covalenteYT 2,96 2,04 = 0,92 covalenteZX 2,55 2,20 = 0,35 covalenteMenor la diferencia de electronegatividad le corresponde al compuesto ZX (0,35), portanto, le corresponde el mayor carcter covalente.La respuesta correcta es la d.

14.38.Delassiguientesafirmacionesslounaescierta:a) Cuanto menor es el radio de un anin ms sepolarizapor efecto de un determinadocatin.b)Elcatin

polarizamsalanin

queelcatin

.

c)Entredos compuestos semejantes,presentamayorporcentajede carcter inico elmspolarizado.d) Engeneral, entre dos compuestos semejantes, al aumentar elporcentaje de carctercovalentedisminuyenlospuntosdefusin.

(O.Q.L.CastillayLen2001)(O.Q.L.CastillayLen2003)Las reglas de Fajans (1923) permiten determinar de forma aproximada el carctercovalente de un enlace inico. Para ello, relacionan el carcter covalente de un enlace conla polarizacin de los electrones del anin.a) Falso. Los aniones grandes y de carga elevada son blandos, es decir, muy polarizables.b) Falso. Los cationes pequeos y de carga elevada son los ms polarizantes.c) Verdadero. Un compuesto tiene mayor porcentaje de enlace inico cuanto conformemayor diferencia de electronegatividad y, por tanto, mayor polaridad, exista entre loselementos que se enlazan.d) Verdadero. Es necesario tener en cuenta la presencia de fuerzasintermolecularesdedispersindeLondon, tal como ocurre, por ejemplo, en los compuestos CF y CCl:Compuesto Tfus (K)CF 3,98 3,16 = 0,82 89,4

CCl 3,16 2,55 = 1,59 250,2El porcentaje de carcter covalente es mayor en el CFya que presenta menor diferenciade electronegatividad y su temperatura de fusin es menor.


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Problemas y Cuestiones de las Olimpiadas de Qumica. Volumen 5. (S. Menargues & F. Latre) 22Las respuestas correctas son cy d.14.39. De los siguientes compuestos, seale aqul cuyo comportamiento inico sea msacusado:a)

b)

c)d)(O.Q.L.CastillayLen2001)Un compuesto se considera que tiene enlace predominantemente inico si la diferencia deelectronegatividad () que existe entre los elementos que los forman es superior a 2,0.Aplicando este criterio a los compuestos dados:Compuesto Enlace predominanteCCl 3,16 2,55 = 0,61 covalente

BeCl

3,16 1,57 = 1,59 covalenteTiCl 3,16 1,54 = 1,62 covalenteCaCl 3,16 1,00 = 2,16 inicoLa respuesta correcta es la d.14.40.Al disolver (s) en agua seforma una disolucin que conduce la corrienteelctrica.Laecuacinquemejorrepresentadichoproceso:a)(aq)+3Cl(aq)(s)b)(s)(aq)+(aq)c)(aq)(aq)+(aq)d)(s)(aq)+3Cl(aq)e)

(s)

(aq)


El FeClse disocia en agua de acuerdo con la siguiente ecuacin:FeCl3(s) Fe

3+(aq)+(aq)La respuesta correcta es la d.

14.41.Supongaunlquidocuyasmolculasseencuentrenunidasporlasfuerzasindicadasacontinuacin,culdeellosdebetenerunpuntodeebullicinmsbajo?a)Enlacesinicosb)FuerzasdedispersindeLondonc)Enlacesdehidrgeno

d)Enlacesmetlicose)Enlacesderedcovalente

(O.Q.N.Oviedo2002)Presentar menor temperatura de ebullicin aquella sustancia que presente fuerzasintermoleculares ms dbiles.Las fuerzasdedispersindeLondonson, de todas las propuestas, las ms dbiles y, portanto, las ms fciles de romper para que las molculas del lquido pasen a la fase devapor.

La respuesta correcta es lab

.


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Probl

14.4toma)2b)4c)6

d)

8

e)13

La r

(En l

14.4a)Lab)Elc) Lcorr

d)El

a) C

quefusi

b) C

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El e

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.Unmetalosporceldi

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.Culdelatemperaturdiamanten temperatspondealo

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ssiguientesadefusinconducelara defusihidrurosd

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oluminosor.

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ue permita

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un tom

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6 delpero


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Problemas y Cuestiones de las Olimpiadas de Qumica. Volumen 5. (S. Menargues & F. Latre) 24d) Correcto. El NaBr es una sustancia que presenta enlace predominantemente inico quese disocia en agua de acuerdo con la siguiente ecuacin:NaBr (s)Na(aq) + Br(aq)Todas las respuestas son correctas.14.44 En lafigura adjunta se representa el diagramaentlpicodelciclodeBornHaberpara laformacindelbromurode sodio.Quetapaoetapasdetermina(n) laentalpaoenergareticular?a)1b)2c)3d)2+3

(O.Q.L.Murcia2002)

La etapa 1 corresponde a la entalpa de formacin del NaBr (s), un procesoexotrmico, ya que se forma un mol de sustancia a partir de los elementos que la inegranen condiciones estndar.La etapa2corresponde a laafinidadelectrnicadelBr(g), un procesoexotrmico,ya que se libera energa cuando un tomo de bromo gaseoso capta un electrn.La etapa3corresponde a la formacindelareddeNaBr(s)y la energa asociada a lamisma es la energareticular, que es la energa que se desprende cuando se forma unmol de sustancia cristalina inica a partir de los correspondientes iones en estado gaseoso,por tanto se trata de un procesoexotrmico.La respuesta correcta es la c.14.45.Indiqueculdelossiguientescompuestospresentaunmayorcarcterinico:a)b)c)

d) (O.Q.L.CastillayLen2002)Un compuesto se considera que tiene enlace predominantemente inico si la diferencia deelectronegatividad () que existe entre los elementos que los forman es superior a 2,0.Aplicando este criterio a los compuestos dados:Compuesto Enlace predominanteCCl 3,16 2,55 = 0,61 covalenteSbCl 3,16 2,05 = 1,11 covalenteCaCl 3,16 1,00 = 2,16 inicoZrCl 3,16 1,33 = 1,83 covalenteLa respuesta correcta es la c.

Na (s) + Br2 (g)Na (s) + Br2 (g)

Na+ Br- (s)Na+ Br- (s)

3

1

Energ

Energaa

Na (g) + Br2 (g)Na (g) + Br2 (g)

Na+ (g) + Br- (g)Na+ (g) + Br- (g)

Na+ (g) + Br (g)Na+ (g) + Br (g)

Na (g) + Br (g)Na (g) + Br (g)

2

Na (s) + Br2 (g)Na (s) + Br2 (g)

Na+ Br- (s)Na+ Br- (s)

3

1

Energ

Energaa

Na (g) + Br2 (g)Na (g) + Br2 (g)

Na+ (g) + Br- (g)Na+ (g) + Br- (g)

Na+ (g) + Br (g)Na+ (g) + Br (g)

Na (g) + Br (g)Na (g) + Br (g)

2


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Problemas y Cuestiones de las Olimpiadas de Qumica. Volumen 5. (S. Menargues & F. Latre) 26orden de enlace = 12 #electronesen OM de enlace #electronesen OM de antienlaceTendr mayor energa de enlace y menor longitud de enlace la especie que presente un

mayor orden de enlace.orden de enlace = 12 8 2= 3

orden de enlace = 12 8 3= 2,5

orden de enlace = 12 7

2= 2,5

La respuesta correcta es la e.


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Problemas y Cuestiones de las Olimpiadas de Qumica. Volumen 5. (S. Menargues & F. Latre) 2714.49.Culdelassiguientesseriesdeespeciesqumicasseencuentraenordencrecientedesupuntodeebullicin?a) b) c)

d) e) (O.Q.N.Tarazona2003)Presentar mayor punto de ebullicin aquella sustancia que presente fuerzasintermoleculares ms intensas, y por el contrario, el menor punto de ebullicin lecorresponder a la sustancia que presente las fuerzas intermoleculares ms dbiles. y son sustancias que tienen enlace covalente no polar. Las nicas fuerzasintermoleculares posibles en ellas son fuerzasdedispersindeLondon, que sern msintensas en el N2 debido a que es una sustancia con mayor volumen atmico, por tantoser ms polarizable. Por esto, aunque ambas tienen

puntosdeebullicinbajos,

el del H2

es mucho ms bajo.NH3 es un sustancia que tiene enlace covalente, pero se trata de una sustancia polarforma un enlace intermolecular del tipo enlacedehidrgeno, el ms fuerte de todos losenlaces intermoleculares. Por este motivo, su puntodeebullicinesmsalto.Los valores de los puntos de ebullicin (K) encontrados en la bibliografa son:(20,3)


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Problemas y Cuestiones de las Olimpiadas de Qumica. Volumen 5. (S. Menargues & F. Latre) 28Se trata de compuestos con enlace covalente no polar que forman molculas gaseosas atemperatura ambiente. Las fuerzas que existen entre las molculas de hidrocarburo sonfuerzas intermoleculares de van der Waals conocidas como fuerzas de dispersin deLondon. La intensidad de las mismas aumenta con el volumen atmico y el pesomolecular, factores que hacen que las sustancias sean ms polarizables. Por este motivo, latemperatura de fusin ms alta le corresponde al pentano.La respuesta correcta es la c.14.52.Enculde lassiguientessustanciascabeesperarqueexistaunamayor interaccinmolecular?a)(g)b)(g)c)(g)d)HF(g)

(O.Q.L.Murcia2003)

y

son sustancias que tienen enlace covalente no polar. Las nicas fuerzasintermoleculares posibles en ellas son fuerzasdedispersindeLondon, que sern msintensas en el F debido a que es una sustancia con mayor volumen atmico. Estasinteracciones intermoleculares son las ms dbiles que existen. es un sustancia que tiene enlace covalente, pero se trata de una sustancia polarforma un enlace intermolecular del tipo dipolodipolo. Esta interaccin tiene unaintensidad algo mayor que la anterior.HFes un sustancia que tiene enlace covalente, pero se trata de una sustancia polar formaun enlace intermolecular del tipo enlacedehidrgeno, el ms fuerte de todos los enlacesintermoleculares.La respuesta correcta es la d.14.53.Indiqueculseraelcompuestoenelqueestaramsacusadoelcarcter inicodelenlace:a)LiClb)c)d)

(O.Q.L.CastillayLen2003)Un compuesto se considera que tiene enlace predominantemente inico si la diferencia deelectronegatividad () que existe entre los elementos que los forman es superior a 2,0.Aplicando este criterio a los compuestos dados:Compuesto Enlace predominanteLiCl 3,16 0,98 = 2,18 inicoSbCl 3,16 2,05 = 1,11 covalenteCaBr 2,96 1,00 = 1,96 covalenteinicoZrCl 3,16 1,33 = 1,83 covalenteLa respuesta correcta es la a.


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Problemas y Cuestiones de las Olimpiadas de Qumica. Volumen 5. (S. Menargues & F. Latre) 2914.54.DelassiguientesafirmacionessobreelCsCl(s)slounaescierta:a)LauninCsClescovalente.b)Enestadoslidoesunbuenconductordelacorrienteelctrica.c)Presentabajospuntosdefusinyebullicin.d)Esfrgil.


El CsCl es una sustancia con enlace predominantemente inico. Entre las caractersticasprincipales de las sustancias inicas en estado slido se encuentran:Presentan elevadospuntosdefusinydeebullicindebido a las intensas fuerzas deatraccin existentes entre los iones.Son frgiles, es decir, se rompen fcilmente cuando se pretende deformarlos. La raznestriba en que aparecen fuerzas repulsivas al enfrentarse iones del mismo signo en laspequeas dislocaciones.

Sonmalosconductoresdelacorrienteelctrica

, ya que, los electrones se encuentranfuertemente sujetos por los iones y stos se encuentran fijos en puntos de la red.La respuesta correcta es la d.14.55. Indique cul de las siguientesproposiciones es cierta respecto a que conduzcan lacorrienteelctrica:a)Tetraclorurodecarbonoenagua.b)Clorurodesodioaadidoaunrecipientequecontienebenceno.c)Clorurodecincfundido.d)Dixidodesilicioslido.


Para que una sustancia pueda conducir la corriente elctrica debe presentar una estructuraque permita el paso de los electrones a travs de ella.a) Falso. La mezcla de CCly HO forma dos fases lquidas que no permiten el paso de loselectrones.b) Falso. El NaCl no es soluble en benceno, por tanto no se disocia en iones y no permite elpaso de los electrones.c) Verdadero. El ZnCl fundido deja libres los iones lo que permite el paso de loselectrones.

d) Falso. El SiOforma una red en la que los tomos de silicio se unen covalentemente y acuatro tomos de oxgeno lo que no permite el paso de los electrones a travs de la misma.La respuesta correcta es la c.14.56. Los slidos moleculares que se mantienen unidos por enlace de van der Waalsgeneralmente:a)Tienenpuntosdefusinbajos.b)Formanenlacesdehidrgeno.c)Cristalizanfcilmente.d)Songases.


Las molculas que forman los slidos moleculares se encuentran unidas mediante enlacesde van der Waals del tipo fuerzasdedispersindeLondonque son las ms dbiles detodas las interacciones moleculares, por tanto, las ms fciles de romper para que las


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Problemas y Cuestiones de las Olimpiadas de Qumica. Volumen 5. (S. Menargues & F. Latre) 30molculas del slido pasen a la fase de lquida, lo que motiva que tengan puntosdefusinbajos.La respuesta correcta es la a.14.57.Culdeestassustanciastieneunpuntodefusinmselevado?

a)NaBrb)c)d)NaF

(O.Q.L.Baleares2003)Presentar mayor punto de fusin aquella sustancia que presente fuerzasintermoleculares ms intensas o forme una red cristalina ms fuerte, y por el contrario, elmenor punto de fusin le corresponder a la sustancia que presente las fuerzasintermoleculares ms dbiles.

es una sustancia que tiene enlace covalente no polar. Las nicas fuerzasintermoleculares posibles en ella son fuerzasdedispersindeLondon, que sern muyintensas debido a que es una sustancia con gran volumen atmico y por tanto ser muypolarizable. Por esto, tiene un puntodefusinbajo. es una sustancia que tiene enlace covalente, pero que presenta momento dipolarpermanente por lo que existen fuerzas intermoleculares del tipo dipolodipolo. Adems,tambin presenta fuerzas intermoleculares de dispersindeLondon. Por tanto, su puntodefusinesmsbajoqueeldel.NaBryNaFson sustancias que tiene enlace inico y a diferencia de las anteriores, formaredes cristalinas inicas muy difciles de romper. Estas sustancias son slidas atemperatura ambiente, por lo que tienen un

elevadopuntodefusin

, mucho mayor queel resto de las sustancias propuestas.Para determinar cul de estas sustancias tiene mayor temperatura de fusin es necesariodeterminar el valor su energa reticular. Esta se puede calcular de acuerdo con laexpresin de BornMeyer, que predice que dicha energa es directamente proporcional alproducto de las cargas de los iones e inversamente proporcional a la distancia interinica,es decir, al tamao de los mismos:U = 1,3910 QQ

d A 1 d

d

U = energa reticular kJmolQy Q= cargas del catin y del anind = distancia interinica catin + aninA = constante de

Madelung

= 1,747d* = parmetro = 34,5 pmRespecto a las cargas, son las mismas en las ambas sustancias (+1 y 1). Respecto a losradios inicos, es mayor el del cloro elemento del 3erperiodo y menor en el flor elementodel periodo. Teniendo en cuenta lo dicho, la energa reticular y, por tanto, la temperaturade fusin del NaF es mayor que del NaBr.Los valores de los puntos de fusin (K) encontrados en la bibliografa son:(198)


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Problemas y Cuestiones de las Olimpiadas de Qumica. Volumen 5. (S. Menargues & F. Latre) 3114.58.Culdelassiguientesafirmacionesacercadeladisolucindediversassustanciasenaguaescorrecta?a)Elcloroformo()essolubleenaguayaque,aligualqueleocurrealNaCl,sedisociacompletamenteendisolucin.b)El

esmssolubleenaguaqueelNaClyaque,porserunslidomolecular,lainteraccin

entresusmolculasesmsdbil.c)Ely todos loshidrocarburos ligeros sonmuy solublesenaguapor sucapacidaddeformarenlacesdehidrgenoconeldisolvente.d)Elbutanolnoescompletamentesolubleenaguadebidoalacadenaapolar.

(O.Q.L.Madrid2003)(O.Q.L.LaRioja2004)abc) Incorrecto. El CHCl es una sustancia con enlace covalente polar y, I y CH sonsustancias con enlace covalente no polar. Ninguna de las tres, a diferencia del NaCl, sedisocian en iones en contacto con el HO, lo que determina que su solubilidad sea muybaja.

d)Correcto

. Las molculas de alcohol se unen a lasmolculas de HO mediante enlaces intermolecularesllamados enlacesdehidrgeno o puentes de hidrgeno.Estos se forman cuando un tomo de hidrgeno que seencuentra unido a un tomo muy electronegativo se veatrado a la vez por un par de electrones solitarioperteneciente a un tomo muy electronegativo y pequeo(N, O o F) de una molcula cercana.Conforme aumenta el nmero de tomos de carbono del alcohol disminuye su solubilidadya que la parte hidrofbica de la cadena sea hace ms grande.

La respuesta correcta es lad

.14.59. La reaccin entre un elementoQ (Z = 16)y otro elementoM (Z= 19), conmayorprobabilidadformar:a)UncompuestoinicodefrmulaMQ.b)UncompuestoinicodefrmulaMQ2.c)UncompuestoinicodefrmulaM2Q.d)UncompuestocovalentedefrmulaM2Q.

(O.Q.L.Madrid2003)(O.Q.L.LaRioja2004)

El elemento Q (Z = 16) tiene una configuracin electrnica abreviada [Ne] 3s3ppor loque se trata de un elemento del grupo 16. El valor de n = 3 indica que es el azufre. Tienetendencia a ceder dos electrones y formar el ion S

.El elemento M (Z = 19) tiene una configuracin electrnica abreviada [Ar] 4s por lo quese trata de un elemento del grupo 1. El valor de n = 4 indica que es el potasio. Tienetendencia a ceder un electrn y formar el ion K .Para cumplir con la condicin de electroneutralidad se combinan dos tomos de M(potasio) con un tomo de Q (azufre) por lo que la frmula ms probable del compuestoformado por ambos es con enlace predominantemente inico.La respuesta correcta es la c.


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Problemas y Cuestiones de las Olimpiadas de Qumica. Volumen 5. (S. Menargues & F. Latre) 3214.60.Qutipodeenlaceescaractersticodeloscompuestosorgnicos?a)Polarb)Insaturadoc)Electrovalented)Covalente

e)Covalentecoordinado (O.Q.L.Extremadura2003)Los compuestos orgnicos estn formados, fundamentalmente, por carbono, hidrgeno,nitrgeno y oxgeno elementos con electronegatividades elevadas y similares, contendencia a no ceder electrones y s a compartirlos, lo que determina que el enlacepredominante en estos compuestos sea covalente.La respuesta correcta es la d.14.61.Indiqueculdelassiguientesafirmacionesescorrecta:a)Todosloscompuestosinicossonbuenosconductoresdelacorrienteelctrica.b)Loscompuestoscovalentesmolecularessepresentansiempreenestadogaseoso.

c)Losslidosderedcovalentetienenelevadospuntosdefusinyebullicin.d)Elaguaesunmaldisolventedeloscompuestosinicos.e)Loscompuestoscovalenteshomopolaressedisuelvenfcilmenteendisolventespolares.

(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)a) Incorrecto. Los compuestos inicos solo son buenos conductores de la corrienteelctrica fundidos o en disolucin acuosa.b) Incorrecto. Los compuestos covalentes moleculares tambin se presentan comolquidos voltiles o slidos blandos.

c)Correcto

. Los slidos de red covalente tienen sus tomos unidos mediantes fuertesenlaces covalentes lo que determina que sus energas de red sean elevadas y, por tanto,tambin lo sean sus puntos de fusin y ebullicin.d) Incorrecto. El HO es una sustancia muy polar y por ello es un excelente disolvente delos compuestos inicos que tambin son muy polares.e) Incorrecto. Los compuestos covalentes homopolares carecen de momento dipolarpermanente por lo que no se pueden disolver en disolventes polares.La respuesta correcta es la c.14.62.ElenlaceentredostomosAyBserinicosilas:a)Energasdeionizacindeambossonpequeas.b)Electronegatividadesdeambossonmuydiferentes.c)Energasdeionizacindeambossonparecidas.d)Respectivasafinidadeselectrnicassonmuyaltas.

(O.Q.L.Murcia2004)El enlaceinicose da entre tomos que se transfieren electrones de uno a otro. Para ello espreciso que los elementosque se unen tengan electronegatividadesmuydiferentes.Uno de los elementos debe tener una electronegatividad muy baja, de forma que tenga unaelevada tendencia a ceder electrones y formar un catin. Por el contrario, el otro elementodebe tener una electronegatividad muy alta, de forma que tenga una elevada tendencia acaptar electrones y formar un anin. Una vez que se han formado los iones, estos se atraenmediante fuerzas colombianas formando una red cristalina slida a temperatura ambiente.La respuesta correcta es la b.


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Problemas y Cuestiones de las Olimpiadas de Qumica. Volumen 5. (S. Menargues & F. Latre) 3314.63.LasdenominadasFuerzasdevanderWaals:a)Sepuedendarentremolculasconenlacescovalentes.b)Sepuedenencontrarentrelasmolculasdelosgasesquesecomportancomoideales.c) No son suficientemente fuertes para ser las responsables del estado slido de ciertassustancias.

d)Aparecenen las interaccionesentre loselectronesyelncleodetomosconpesoatmicoalto.(O.Q.L.Murcia2004)Los compuestos con enlace covalente forman estructuras moleculares que, generalmente,son gaseosas a temperatura ambiente.Adems de los enlaces covalentes, se dan entre las molculas otro tipo de interaccionesconocidas como fuerzas de vanderWaalsy son las responsables del cambio en el estadode agregacin de estas sustancias.La respuesta correcta es la a.

14.64.Cuntos ionesdeunsignoson losmsprximosaotrodecargacontrariaenunaredcristalinacbicacentradaenlascaras?a)4b)6c)8d)12

(O.Q.L.Murcia2004)

Segn se observa en la figura, en una red cbica centrada enlas caras cada ion se rodea de otros 6 de carga opuesta, portanto, se dice que el ndice de coordinacin que presentaesta estructura cristalina es 6:6.La respuesta correcta es la b.14.65.Sealelaopcinqueconsiderecorrecta:a)Temperaturadefusindelcobre=18Cb)Temperaturadeebullicindel=40Cc)Temperaturadefusindelclorurosdico=102Cd)Temperaturadeebullicindeletanol=78C

(O.Q.L.Murcia2004)

Presentar mayor punto de fusin y de ebullicin aquella sustancia que presente fuerzasintermoleculares ms intensas o forme una red cristalina ms fuerte, y por el contrario, elmenor punto de fusin y de ebullicin le corresponder a la sustancia que presente lasfuerzas intermoleculares ms dbiles.a) Falso. Cues una sustancia que tiene enlace metlico y forma una red cristalina slida atemperatura ambiente. Las fuerzas que mantienen unidos a los tomos de cobre en la redson muy intensas, por tanto, no es posible que su temperatura de fusin sea 18C.b) Falso. es una sustancia que tiene enlace covalente, pero que presenta momentodipolar permanente por lo que existen fuerzas intermoleculares del tipo dipolodipolo.

Adems, tambin presenta fuerzas intermoleculares dedispersindeLondon

. Se trata deuna sustancia que es gaseosa a temperatura ambiente, por tanto, no es posible que sutemperatura de ebullicin sea 40C.


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Problemas y Cuestiones de las Olimpiadas de Qumica. Volumen 5. (S. Menargues & F. Latre) 34c) Falso. NaCles una sustancia que tiene enlace inico y forma una redcristalinainica,slida a temperatura ambiente y muy difcil de romper. Por tanto, no es posible que sutemperatura de fusin sea 120C.

d)Verdadero

. Eletanol

es una sustancia que presentaenlace covalente polar y, adems, sus molculas se unenentre s mediante enlaces intermoleculares llamadosenlacesdehidrgenoopuentesdehidrgeno. Estos seforman cuando un tomo de hidrgeno que se encuentraunido a un tomo muy electronegativo se ve atrado a lavez por un par de electrones solitario perteneciente a untomo muy electronegativo y pequeo (N, O o F) de unamolcula cercana.Se trata de una sustancia que es lquida a temperatura ambiente, por tanto, es posible quesu temperatura de ebullicin sea 78C.La respuesta correcta es

d

.14.66.Elcarbonooriginaungrannmerodecompuestosdebidoa:a)Sucarctermuyelectronegativo.b)Laexistenciadelafuerzavital.c)Sucarctermuyelectropositivo.d)Sucapacidadparaformarenlacesconsigomismo.

(O.Q.L.Murcia2004)El carbono es un elemento cuya electronegatividad es relativamente alta (2,55) y que tienecuatro electrones de valencia, de forma que no tiene una marcada tendencia a captar oceder electrones y s a compartirlos con el fin de conseguir completar su ltima capa yconseguir una estructura electrnica de gas inerte muy estable.Una posibilidad es formar enlaces covalentes entre tomos de carbono formandocadenas lineales o ramificadas, abiertas o cerradas. Esto determina la existencia de ungran nmero de compuestos a base de carbono.La respuesta correcta es d.14.67.Qucompuestoenfaselquidasermejordisolventedeuncristalinico?a)HFb)c)d)

(O.Q.L.Baleares2004)Los cristales inicos son estructuras formadas por iones, de acuerdo con el aforismo losemejante disuelve a lo semejante, los mejores disolventes para dichos cristales sonaquellos que sean muy polares.De las cuatro sustancias propuestas, la nica que presenta un momento dipolarpermanente, y adems elevado es el HF.La respuesta correcta es a.


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Problemas y Cuestiones de las Olimpiadas de Qumica. Volumen 5. (S. Menargues & F. Latre) 3514.68.Indicaquefrasenoescierta:a)Elaluminioyeldiamantesoninsolublesenaguaybenceno.b)Losmetalessonfrgiles,dctilesymaleables.c)Elnaftalenoyelyodosonsolublesenbenceno.d)Losmetalessonbuenosconductoresdelcalorylaelectricidad.

(O.Q.L.Baleares2004)

Los metales tienen una estructura cristalina que les confiere la propiedad de ser dctiles ymaleables a diferencia de otro tipo de estructuras cristalinas, inicas o covalentes que sonfrgiles.La respuesta correcta es b.14.69.Culdelassiguientesafirmacionesesverdadera?a)ElpuntodefusindelLiClesmayorqueeldelKCl.b)Elpuntodefusindelesmayorqueeldel.c)Elpuntodefusindel

esmayorqueeldel

.

d)EnlafusinserompenfuerzasdevanderWaals.(O.Q.L.Baleares2004)Presentar mayor punto de fusin aquella sustancia que presente fuerzasintermoleculares ms intensas o forme una red cristalina ms fuerte, y por el contrario, elmenor punto de fusin le corresponder a la sustancia que presente las fuerzasintermoleculares ms dbiles.

La energa reticular de un slido inico, de acuerdo con la expresin de BornMeyer, esdirectamente proporcional al producto de las cargas de los iones e inversamenteproporcional a la distancia interinica, es decir, al tamao de los mismos:

U = 1,3910 QQd A 1 dd U = energa reticular kJmol

Qy Q= cargas del catin y del anind = distancia interinica catin + aninA = constante de Madelung= 1,747d* = parmetro = 34,5 pma) Falso. En el caso de LiCly KCllas constantes no son idnticas ya que ambos cloruros nocristalizan con el mismo retculo cbico. Adems, el tamao del ion litio es menor que eldel ion sodio debido a que el primero tiene una capa menos de electrones, por este motivola energa reticular del LiCl es mayor que la del KCl y por ello, su punto de fusin tambindebe serlo.

Sin embargo, consultando la bibliografa, los valores de los puntos de fusin (K)encontrados son LiCl (883) y KCl (1044). Esta anomala se debe a que cuanto mayor es lacarga del catin y menor es su tamao, es tanto ms polarizante o deformador y polariza odeforma al anin, que es tanto ms deformable o polarizable cuanto mayor es su tamao ymayor es su carga. Por esta causa se producen transiciones desde el enlace inico haciacompuestos moleculares (comparticin de cargas) y por lo tanto disminuye su carcterinico y, como consecuencia, disminuyen los puntos de fusin.b) Falso. En el caso de y respecto a las cargas, son las mismas en ambassustancias (+2 y 1). Respecto a los radios inicos, el tamao del ion estroncio es menorque el del ion bario debido a que el primero tiene una capa menos de electrones, por estemotivo la energa reticular del SrCldebe ser mayor que la del BaCly por ello, su puntode fusin tambin debe serlo.


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Problemas y Cuestiones de las Olimpiadas de Qumica. Volumen 5. (S. Menargues & F. Latre) 36Sin embargo, consultando la bibliografa, los valores de los puntos de fusin (K)encontrados son SrCl(1141) y BaCl(1236). Esta anomala se debe a que cuanto mayores la carga del catin y menor es su tamao, es tanto ms polarizante o deformador ypolariza o deforma al anin, que es tanto ms deformable o polarizable cuanto mayor es sutamao y mayor es su carga. Por esta causa se producen transiciones desde el enlaceinico hacia compuestos moleculares (comparticin de cargas) y por lo tanto disminuye sucarcter inico y, como consecuencia, disminuyen los puntos de fusin.c) Falso. En el caso de y , respecto a las cargas, son las mismas en ambassustancias (+2 y 1). Respecto a los radios inicos, el tamao del ion fluoruro es menor queel del ion cloruro debido a que el primero tiene una capa menos de electrones, por estemotivo la energa reticular del CaCldebe ser menor que la del CaFy por ello, su punto defusin tambin debe serlo. Consultando la bibliografa, los valores de los puntos de fusin(K) encontrados son CaCl(1045) y CaF(1691).d) Verdadero. Las fuerzas intermoleculares de van derWaals son las responsables delcambio en el estado de agregacin en sustancias moleculares.La respuesta correcta es d.14.70.Delassiguientesproposicionessealelarespuestacorrecta:a)Todosloshalgenospuedenactuarconvalenciascovalentes1,3,5y7.b)Eneldiamantetodoslosenlacessoncovalentespuros.c)Algunosenlacesdelgrafitosoninicos,loquelehaceserunbuenconductorelctrico.d)Elaninsulfuro()esunoxidantemoderado.

(O.Q.L.Madrid2004)(O.Q.L.Madrid2007)a) Falso. El flor es el elemento ms electronegativo del sistema peridico y tiene sieteelectrones en su capa de valencia. Ningn elemento es capaz de quitarle electrones, portanto, su nico nmero de oxidacin es 1.b) Verdadero. Los tomos de carbono que forman el diamante se encuentran unidosmediante enlaces covalentes formando tetraedros de forma que se constituye un slidoatmico cristalino.c) Falso. Cada uno de los tomos de carbono que forman el grafito se encuentra unido aotros tres mediante enlaces covalentes formando una red cristalina en la que existenelectrones deslocalizados que permiten el paso de la corriente elctrica.d) Falso. El azufre del anin S tiene el estado de oxidacin ms bajo posible en esteelemento de forma que solo puede oxidarse lo que implica que acta como reductor.La respuesta correcta es

b

.14.71.Culeselordendeenlacedelaespecie?a)2b)1,5c)1d)2,5

(O.Q.L.CastillaLaMancha2004)A la vista de los diagramas de niveles energa de los orbitales moleculares de lasrespectivas molculas se define el orden de enlace de la molcula como:orden de enlace = 12 #electronesen OM de enlace #electronesen OM de antienlace = 12 8

3 = 2,5


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Problemas y Cuestiones de las Olimpiadas de Qumica. Volumen 5. (S. Menargues & F. Latre) 37

La respuesta correcta es la d.14.72.Culdeestasafirmacionesnoescorrecta?a)Lamolculadeclorurodehidrgenopresentapolaridad.b)Elpotasioesunelementodiamagntico.

c)Elesunamolcula.d)Elaguapresentapuentesdehidrgeno.(O.Q.L.CastillaLaMancha2004)(O.Q.L.CastillaLaMancha2008)a) Correcto. La molcula de HCl est formada por dos elementos de diferenteelectronegatividad, por tanto, presenta un nico dipolo dirigido hacia el cloro que es elelemento ms electronegativo de los dos.b) Incorrecto. La configuracin electrnica abreviada del potasio es [Ar] 4s . Como seobserva presenta un electrn despareado por lo que es una especie paramagntica.c) Correcto. La molcula de H es la ms sencilla que existe. En ella los dos tomos dehidrgeno se encuentran unidos mediante un enlace covalente puro.d) Correcto. Las molculas de HO se encuentran unidas mediante enlacesintermoleculares denominados puentes de hidrgeno. Son responsables de las anmalastemperaturas de fusin y ebullicin del agua.La respuesta correcta es b.14.73.Culdeestasafirmacionesnoescorrecta?a)Elcambiodelestadoslidoavaporsedenominasublimacin.b)Elcambiodelestadovaporaslidosedenominacongelacin.c)Eliodoesunasustanciaquesublimaconfacilidad.d)Elaguaesunamolecularpolar.

(O.Q.L.CastillaLaMancha2004)(O.Q.L.CastillaLaMancha2009)ac) Verdadero. El cambio estado de slido a vapor se denomina sublimacin y en l seproduce la rotura de enlaces intermoleculares dbiles del tipo fuerzas de dispersin deLondon, como ocurre en el caso del I(s).b) Falso. El cambio estado de vapor a slido se denomina condensacin o deposicin y enl se forman enlaces intermoleculares dbiles del tipo fuerzas de dispersin de London.d) Verdadero. La estructura de Lewisde la molcula de H2O es:


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Problemas y Cuestiones de las Olimpiadas de Qumica. Volumen 5. (S. Menargues & F. Latre) 38De acuerdo con el modelo RPECV el H2O es una sustancia cuyadistribucin de ligandos y pares de electrones solitariosalrededor del tomo central se ajusta a la frmula AX E a laque corresponde un nmero estrico (m+n) = 4 por lo que sudisposicin es tetradrica y su geometra es ANGULAR.Como el oxgeno ( = 3,44) es ms electronegativo que elhidrgeno ( = 2,20) los enlaces son polares y con esageometra la resultante de los vectores momento dipolar no esnula (= 1,85 D) y la molcula es POLAR.La respuesta correcta es la b.14.74.Culdelossiguientescompuestostieneelpuntodefusinmsalto,KI,CaO,?a)KIb)CaOc)KIyCaOsonigualesd)

(O.Q.L.CastillaLaMancha2004)Presentar mayor punto de fusin aquella sustancia que presente fuerzasintermoleculares ms intensas o forme una red cristalina ms fuerte, y por el contrario, elmenor punto de ebullicin le corresponder a la sustancia que presente las fuerzasintermoleculares ms dbiles. es un compuesto que tiene enlace covalente, pero se trata de una sustancia polarque puede formar un enlace intermolecular del tipo enlacedehidrgeno, el ms fuertede todos los enlaces intermoleculares. El enlace de hidrgeno o por puentes de hidrgenose forma cuando un tomo de hidrgeno que se encuentra unido a un tomo muyelectronegativo (en este caso O) se ve atrado a la vez por un par de electrones solitarioperteneciente a un tomo muy electronegativo y pequeo (N, O o F) de una molculacercana. Su punto de fusin es bastante ms alto que el resto de los compuestos binariosque forman los elementos de su grupo con el hidrgeno.Estas tres sustancias presentan puntos de ebullicin relativamente bajos.KI y CaO son compuestos que forman redes cristalinas inicas slidas a temperaturaambiente. Por este motivo presentan un punto de fusin muy superior al del HO.La energa reticular de un slido inico, de acuerdo con la expresin de BornMeyer, esdirectamente proporcional al producto de las cargas de los iones e inversamenteproporcional a la distancia interinica, es decir, al tamao de los mismos:

U = 1,3910 QQd A 1 dd U = energa reticular kJmolQy Q= cargas del catin y del anind = distancia interinica catin + aninA = constante de Madelung= 1,747d* = parmetro = 34,5 pmRespecto a las cargas, son mayores en el CaO (+2 y 2) que el KI (+1 y 1). Respecto a ladistancia interinica, es menor en el CaO ya que est formada por elementos con menoscapas electrnicas que el KI. Por este motivo, la energa reticular del CaO debe ser mayorque la del KI y por ello, su punto de fusin tambin

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