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

10.102 Consulte la tabla 9.4 y explique por qué la energía de convertir mediante calor o radiación. a) Comenzando
disociación de enlace del Cl 2 es mayor que la del F 2 . con el cis-dicloroetileno, muestre que al rotar 180° el
(Sugerencia: Las distancias de enlace de F 2 y de Cl 2 son enlace CPC no sólo se romperá el enlace pi, sino que
142 pm y 199 pm, respectivamente.) también dejará el enlace sigma intacto. Explique la for-
10.103 Utilice la teoría de orbitales moleculares para explicar mación del trans-dicloroetileno resultante de este pro-
2
el enlace en el ion azida (N 3 ). (La distribución de los ceso. (Trate la rotación como dos rotaciones de 90°.) b)
átomos es NNN.) Explique la diferencia en las entalpías de enlace para el
enlace pi (aproximadamente 270 kJ/mol) y el enlace
10.104 Es posible calcular el carácter iónico del enlace de una
molécula diatómica con la fórmula sigma (alrededor de 350 kJ/mol). c) Calcule la mayor
longitud de onda de la luz necesaria para llevar a cabo
m esta conversión.
3 100%
ed 10.109 La progesterona es la hormona responsable de las
características sexuales femeninas. En la estructura
donde m es el momento dipolar medido experimental- común abreviada, cada punto donde las líneas se
mente (en C m), e es la carga electrónica y d la distancia encuentran representa un átomo C, y la mayoría de los
del enlace, en metros. (La cantidad ed es el momento átomos H no se muestran. Dibuje la estructura comple-
dipolar hipotético para el caso en el que se complete la ta de la molécula donde se muestren todos los átomos
transferencia de un electrón desde el átomo menos elec- de C y H. Indique cuáles átomos de C tienen hibrida-
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3
tronegativo hacia el átomo más electronegativo.) Si el ción sp y sp .
momento dipolar y la distancia de enlace del HF son
CH
1.92 D y 91.7 pm, respectivamente, calcule el porcenta- 3
A
je de carácter iónico de la molécula. O
CH 3 CP
10.105 Dibuje tres estructuras de Lewis para compuestos con A A
la fórmula C 2 H 2 F 2 . Indique cuáles de los compuestos
CH 3
son polares. A
10.106 Los gases de invernadero absorben (y atrapan) la radia-
ción infrarroja (calor) proveniente de la Tierra y contri- O K
buyen al calentamiento global. La molécula de un gas
de invernadero puede tener un momento dipolar perma- 10.110 Para cada par listado aquí, determine cuál tiene una
nente o un momento dipolar cambiante durante su energía mayor de primera ionización y explique su
movimiento vibracional. Considere tres de los modos elección: a) H o H 2 , b) N o N 2 , c) O u O 2 , d) F o F 2 .
vibracionales del dióxido de carbono 10.111 La molécula del bencino (C 6 H 4 ) es una especie muy
reactiva. Se asemeja al benceno en que tiene un anillo
de seis miembros de átomos de carbono. Dibuje una
h h
m n n m n
OPCPO OPCPO OPCPO
estructura de Lewis de la molécula y explique su alta
g g
reactividad.
donde las fl echas indican el movimiento de los átomos. 10.112 Suponga que el fósforo, elemento del tercer periodo,
(Durante un ciclo completo de vibración, los átomos se forma una molécula diatómica, P 2 , de una manera simi-
mueven hacia un extremo y después invierten su direc- lar a como el nitrógeno forma N 2 . a) Escriba la confi gu-
ción hacia el otro.) ¿Cuál de las vibraciones anteriores ración electrónica para P 2 . Utilice [Ne 2 ] para representar
es responsable de que el CO 2 se comporte como un gas la confi guración electrónica para los primeros dos
de invernadero? ¿Cuáles de las siguientes moléculas periodos. b) Calcule su orden de enlace. c) ¿Cuáles son
pueden actuar como un gas de invernadero: N 2 , O 2 , CO, sus propiedades magnéticas (diamagnéticas o paramag-
NO 2 y N 2 O? néticas)?
10.107 El tricloruro de aluminio (AlCl 3 ) es una molécula defi - 10.113 Considere una molécula de N 2 en su primer estado elec-
ciente en electrones y tiene la tendencia a formar un trónico excitado, es decir, cuando un electrón del orbi-
dímero (una molécula formada por dos unidades de tal molecular más alto ocupado se promueve al orbital
AlCl 3 ): molecular más bajo vacío. a) Identifi que los orbitales
moleculares implicados y dibuje un diagrama para
AlCl 3 1 AlCl 3 S Al 2 Cl 6 mostrar la transición. b) Compare el orden de enlace y
la distancia de enlace de N 2 * con N 2 , donde el asterisco
a) Dibuje una estructura de Lewis para el dímero. b)
denota la molécula excitada. c) ¿N 2 * es diamagnética o
Describa el estado de hibridación del Al en el AlCl 3 y
paramagnética? d) Cuando N 2 * pierde su exceso de
en el Al 2 Cl 6 . c) Esquematice la geometría del dímero.
energía y regresa al estado fundamental N 2 , emite un
d) ¿Estas moléculas poseen un momento dipolar?
fotón de una longitud de onda de 470 nm, el cual cons-
10.108 Las moléculas del cis-dicloroetileno y del trans-diclo-
tituye una parte de las luces de una aurora. Calcule la
roetileno mostradas en la página 427 se pueden inter- diferencia de energía entre estos niveles.