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460 CAPÍTULO 10 Enlace químico II: Geometría molecular e hibridación de orbitales atómicos

10.26 Utilice la teoría de enlace-valencia para explicar el diagrama que muestre la formación de los enlaces sig-
enlace en el Cl 2 y en el HCl. Muestre cómo se traslapan ma y los enlaces pi en el aleno.
los orbitales atómicos para formar un enlace. 10.40 Describa la hibridación del fósforo en el PF 5 .
10.27 Dibuje una curva de energía potencial para la forma- 10.41 ¿Cuántos enlaces sigma y cuántos enlaces pi hay en
ción del enlace en F 2 . cada una de las siguientes moléculas?

Hibridación H H Cl H
Preguntas de repaso A G D A
ClOCOCl CPC H 3 COCPCOCqCOH
10.28 a) ¿Qué es la hibridación de orbitales atómicos? ¿Por A H D G H A
H
H
qué es imposible que un átomo aislado exista en estado
a) b) c)
de hibridación? b) ¿Cuál es la diferencia entre un orbi-
tal híbrido y un orbital atómico puro? ¿Pueden partici- 10.42 ¿Cuántos enlaces pi y cuántos enlaces sigma hay en la
par en una hibridación dos orbitales 2p de un átomo molécula de tetracianoetileno?
para formar dos orbitales híbridos?
NqC CqN
10.29 ¿Cuál es el ángulo entre dos orbitales híbridos del mis-
G D
mo átomo en cada uno de los siguientes casos? a) entre CPC
dos orbitales híbridos sp, b) entre dos orbitales híbridos NqC D G CqN
3
2
sp , c) entre dos orbitales híbridos sp .
10.43 Dé una fórmula de un catión compuesto por yodo y
10.30 ¿Cómo se distingue un enlace sigma de un enlace pi?
fl úor en el que el átomo de yodo tenga hibridación
3 2
sp d .
Problemas
10.44 Dé la fórmula de un anión compuesto por yodo y fl úor
10.31 Describa el esquema de enlace de la molécula de AsH 3 en el cual el átomo de yodo tenga hibridación sp d .
3 2
en términos de hibridación.
10.32 ¿Cuál es la hibridación del Si en SiH 4 y en H 3 Si—SiH 3 ? Teoría de orbitales moleculares
10.33 Describa el cambio de hibridación (de haberlo) del áto- Preguntas de repaso
mo de Al en la siguiente reacción:
10.45 ¿Qué es la teoría de orbitales moleculares? ¿En qué se
diferencia de la teoría de enlace-valencia?
2 2
AlCl 3 1 Cl ¡ AlCl 4
10.46 Dibuje un esquema de la forma de los siguientes orbita-
w
w
les moleculares: s 1s , s 1s , p 2p y p 2p . ¿Cómo se com-
10.34 Considere la reacción
paran sus energías?
10.47 Compare la teoría de Lewis, la teoría de enlace-valen-
cia y la teoría de orbitales moleculares en los enlaces
BF 3 1 NH 3 ¡ F 3 BONH 3
químicos.
Describa los cambios de hibridación (de haberlos) de
10.48 Explique el signifi cado del orden de enlace. ¿Puede uti-
los átomos de B y N como resultado de esta reacción.
lizarse dicho orden para hacer comparaciones cuantita-
10.35 ¿Qué orbitales híbridos utiliza el átomo de nitrógeno en
tivas de las fuerzas de los enlaces químicos?
cada una de las siguientes especies? a) NH 3 , b) H 2 N—
2
NH 2 , c) NO 3 . Problemas
10.36 ¿Cuáles son los orbitales híbridos de los átomos de car-
bono en las siguientes moléculas? 10.49 Explique, en términos de orbitales moleculares, los
cambios en la distancia internuclear H—H que ocurren
a) H 3 COCH 3 1
cuando el H 2 molecular se ioniza, primero a H 2 y des-
pués a H 2 .
b) H 3 COCHPCH 2 21
c) CH 3 OCqCOCH 2 OH
10.50 La formación de H 2 a partir de sus átomos es un proce-
d) CH 3 CHPO so energéticamente favorable. Sin embargo, en térmi-
e) CH 3 COOH nos estadísticos, la probabilidad de que dos átomos de
10.37 Especifi que qué orbitales híbridos utiliza el átomo de H reaccionen es inferior a 100%. Aparte de la conside-
carbono en cada una de las siguientes especies: a) CO, ración energética, ¿cómo podría explicarse esta obser-
2
b) CO 2 , c) CN . vación, basándose en los espines electrónicos de los dos
10.38 ¿Cuál es el estado de hibridación del átomo central de átomos de H?
2
N en el ion azida, N 3 ? (Distribución de los átomos: 10.51 Dibuje un diagrama de los niveles de energía de orbita-
NNN.) les moleculares para cada una de las siguientes especies:
1
10.39 La molécula de aleno H 2 CPCPCH 2 es lineal (los tres He 2 , HHe, He 2 . Compare sus estabilidades relativas en
átomos de C están en línea recta). ¿Cuáles son los esta- función de orden de enlace. (Considere el HHe como
dos de hibridación de los átomos de carbono? Dibuje un una molécula diatómica con tres electrones.)