Page 491 - Quimica - Undécima Edición

Preguntas y problemas 461

10.52 Disponga las siguientes especies en orden de estabili- mas (por ejemplo, número de átomos y tipos de orbita-
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dad creciente: Li 2 , Li 2 , Li 2 . Justifi que la elección con les) para formar un orbital molecular deslocalizado?
un diagrama de niveles de energía de orbitales molecu- 10.64 En el capítulo 9 vimos que el concepto de resonancia es
lares. útil para el estudio de especies como la molécula de
10.53 Utilice la teoría de orbitales moleculares para explicar benceno y el ion carbonato. ¿Cómo explica estas espe-
por qué no existe la molécula de Be 2 . cies la teoría de orbitales moleculares?
10.54 Explique en términos de la teoría de orbitales molecu-
lares, cuál de las siguientes especies tiene una distancia Problemas
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de enlace mayor: B 2 o B 2 . 10.65 Tanto el etileno (C 2 H 4 ) como el benceno (C 6 H 6 ) contie-
10.55 El acetileno (C 2 H 2 ) tiene tendencia a perder dos proto- nen enlaces CPC. La reactividad del etileno es mayor
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nes (H ) y formar el ion carburo (C 2 ), el cual está que la del benceno. Por ejemplo, el etileno reacciona
presente en numerosos compuestos iónicos, como CaC 2 con rapidez con bromo molecular, en tanto que el ben-
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y MgC 2 . Describa el diagrama de enlace en el ion C 2 ceno normalmente es inerte frente al bromo molecular
en términos de la teoría de orbitales moleculares. y a muchos otros compuestos. Explique esta diferencia
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Compare el orden de enlace del C 2 con el del C 2 . en reactividad.
10.56 Compare la teoría de Lewis y la teoría de orbitales 10.66 Explique por qué el símbolo de la izquierda representa
moleculares para el estudio de la molécula de oxígeno. mejor las moléculas de benceno que el de la derecha.
10.57 Explique por qué el orden de enlace de N 2 es mayor que
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el orden de enlace de N 2 , y sin embargo el orden de
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enlace de O 2 es menor que el de O 2 .
10.58 Compare las estabilidades relativas de las siguientes
especies e indique sus propiedades magnéticas (es 10.67 Determine cuál de las siguientes moléculas tiene mayor
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decir, si son diamagnéticas o paramagnéticas): O 2 , O 2 , deslocalización orbital y justifi que la elección.
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O 2 (ion superóxido), O 2 (ion peróxido).
10.59 Utilice la teoría de orbitales moleculares para comparar
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las estabilidades relativas de F 2 y F 2 .
10.60 Un enlace sencillo casi siempre es un enlace sigma, y
un enlace doble casi siempre está formado por un enla- (Sugerencia: Ambas moléculas contienen dos anillos
ce sigma y un enlace pi. Existen pocas excepciones bencénicos. En el naftaleno, los dos anillos están fusio-
para esta regla. Demuestre que las moléculas de B 2 y de nados. En el bifenilo los dos anillos están unidos a tra-
C 2 constituyen ejemplos de estas excepciones. vés de un enlace sencillo en torno al cual pueden girar
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10.61 En 2009 se aisló el ion N 2 . Use un diagrama orbitales ambos anillos.)
moleculares para comparar sus propiedades (orden de 10.68 El fl uoruro de nitrilo (FNO 2 ) es muy reactivo química-
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enlaces y magnetismo) con el ion isoelectrónico O 2 . mente. Los átomos de fl úor y de oxígeno están unidos
10.62 La siguiente curva de energía potencial representa la al átomo de nitrógeno. a) Escriba la estructura de Lewis
formación de F 2 a partir de dos átomos de F. Describa el para el FNO 2 . b) Indique la hibridación del átomo de
estado de los enlaces en las regiones marcadas. nitrógeno. c) Describa el enlace en términos de la teoría
de orbitales moleculares. ¿Dónde espera que se formen
orbitales moleculares deslocalizados?
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+ 10.69 Describa el enlace en el ion nitrato NO 3 en términos de
5 10.70 ¿Cuál es el estado de hibridación del átomo central
orbitales moleculares deslocalizados.
Energía potencial 0 4 2 1 r de O en el O 3 ? Describa el enlace en el O 3 en térmi-
nos de orbitales moleculares deslocalizados.

Problemas adicionales
10.71 ¿Cuál de las siguientes especies no es probable que ten-
– 3 ga forma tetraédrica? a) SiBr 4 , b) NF 4 , c) SF 4 ,
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d) BeCl 4 , e) BF 4 , f ) AlCl 4 .
Orbitales moleculares deslocalizados 10.72 Dibuje la estructura de Lewis del bromuro de
mercurio(II). ¿Es una molécula lineal o angular?
Preguntas de repaso
¿Cómo se puede establecer su geometría?
10.63 ¿En qué se diferencia un orbital molecular deslocaliza- 10.73 Dibuje un esquema de los momentos de enlace y el
do de un orbital molecular como el que se encuentra en momento dipolar resultante para las siguientes molécu-
H 2 o en C 2 H 4 ? ¿Cuáles deben ser las condiciones míni- las: H 2 O, PCl 3 , XeF 4 , PCl 5 , SF 6 .