PEC no metálicos, cursos pasados, ejemplos, parte 1 (2015)

Trabajo Español
Universidad Universidad Nacional de Educación a Distancia (UNED)
Grado Química - 2º curso
Asignatura QUIMICA DE LOS ELEMENTOS NO METALICOS (UNED)
Año del apunte 2015
Páginas 4
Fecha de subida 25/09/2017
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QUÍMICA DE LOS ELEMENTOS NO METÁLICOS 1. Señale la respuesta verdadera: En el hidrógeno natural existen dos formas moleculares que se diferencias en que los spines de los dos protones de la molécula sean paralelos o antiparalelos.
a) El orto-hidrógeno es más rico en energía que el para-hidrógeno y tiene momento magnético nulo.
b) El para-hidrógeno es estable a temperaturas bajas y tiene momento magnético 1.
c) El orto-hidrógeno tiene propiedades magnéticas. VERDADERO 2. Señale la respuesta verdadera: a) El cloro reacciona con todos los elementos químicos b) El flúor reacciona con el hidrógeno en presencia de luz de forma violenta. VERDADERO c) El flúor reacciona con el oxígeno en presencia de luz.
3. Señale la respuesta verdadera: Los elementos no metálicos del grupo del S: a) Forman compuestos iónicos con elementos menos electropositivos b) El S no reacciona con el H2SO4 c) Únicamente S y O se comportan como oxidantes frente al H2 VERDADERO 4. Señalar la respuesta correcta: a) El gafito es más denso que el diamante b) Las propiedades lubricantes del grafito se deben a su estructura laminar. VERDADERO c) Las propiedades lubricantes del grafito se deben al enlace entre los átomos de C en cada lámina.
5. Señale la respuesta verdadera: Se hidroliza F6Xe con exceso de agua. Los productos de la reacción serán: a) XeO3 + FH. VERDADERO b) F6Xe (aq) c) F4XeO + FH 6. a) Explique por qué el flúor es el halógeno con mayor reactividad.
b) El F2 tiene una afinidad electrónica relativamente baja. Explique la posible relación entre estos dos hechos.
F2 tiene un valor de energía de enlace algo inferior a la que podríamos esperar según la variación a lo largo del grupo. Es debido a su pequeño tamaño, que hace que las repulsiones electrónicas entre los átomos sean muy elevadas. Esto le otorga una menor energía de disociación, lo que le confiere una actividad química todavía mayor.
El bajo valor de la afinidad electrónica del flúor es debido a la existencia de una alta densidad de carga negativa en torno al núcleo para un átomo tan pequeño, con sólo dos capas electrónicas.
Ambos hechos son debidos al tamaño del flúor.
7.
Explique cuáles son los principales factores causantes de las diferencias entre la química del nitrógeno y la del fósforo.
Diferencia de tamaño: El fósforo es mayor que el nitrógeno. Los enlaces triple fósforo-fósforo son más débiles que los enlaces triples nitrógeno-nitrógeno, el tamaño del fósforo es demasiado grande para que sus átomos se acerquen lo suficiente para formar enlaces múltiples fuertes. El átomo de nitrógeno completa su octeto compartiendo tres pares de electrones con un átomo vecino. No tiene más que una forma alotrópica conocida, N2. Debido a que el fósforo no puede formar enlaces múltiple fuertes consigo mismo, el fósforo elemental consiste en moléculas tetraédricas de composición P4, en la que cada átomo de fósforo forma un enlace sencillo con tres átomos vecinos.
Diferencia de electronegatividad: Debido a que el fósforo es menos electronegativo que el N, es más dado a exhibir estados de oxidación positivos.
Mientras que para el nitrógeno se conocen todos los estados de oxidación comprendidos entre el –3 y el +5, los estados de oxidación más frecuentes para el fósforo son el +3 y el +5 (y el negativo –3) Diferencia en la expansión de la capa de valencia en el fósforo. El fósforo posee orbitales 3d vacíos en los que puede albergar hasta 10 electrones, el nitrógeno no los tiene 8. Describa la forma del enlace y la estructura molecular del ozono y relaciónelas con sus propiedades físicas y químicas.
Según la Teoría de Enlace de Valencia la molécula puede interpretarse como un híbrido de resonancia entre las formas I-IV lo que explicaría una hibridación sp2 en cada átomo de oxígeno.
Puede considerarse que el enlace entre los átomos de oxígeno en el ozono tiene cierto carácter de doble enlace. Se puede suponer la formación de dos enlaces σ (sigma) entre los tres átomos de oxígeno formados mediante híbridos sp2.
PROPIEDADES Sus puntos de fusión y ebullición son más altos que en el caso del O2, lo que indica que las fuerzas intermoleculares son mayores debido a que se trata de una molécula más grande. Debido a su mayor peso molecular, la densidad del gas es superior a la del O2. Es miscible con el agua sólo en muy pequeñas proporciones. En estado gaseoso tiene un olor irritante y sabor picante, debido a su gran poder oxidante.
9. El boro es uno de los elementos químicos con mayor número de formas alotrópicas. Explique razonadamente este hecho.
El B dispone de menos electrones que orbitales atómicos disponibles para el enlace. Los elementos con estas características normalmente forman enlace metálico; sin embargo, su pequeño tamaño y sus elevados potenciales de ionización hacen que el enlace B-B sea covalente, formando así redes moleculares mediante enlaces covalentes estables.
Es uno de los elementos con mayor número de formas alotrópicas constituidas por estructuras muy complejas. La característica común en casi todas ellas es la existencia de un icosaedro regular constituido por átomos de B, B12, que existe también en algunos de sus compuestos, el B utiliza orbitales híbridos en los enlaces deslocalizados que forman los icosaedros.
10. Indique cómo debe variar la reactividad, al descender en el grupo de los gases nobles. ¿Por qué? La capacidad de los gases nobles para formar compuestos aumenta al disminuir la energía de promoción a estados con electrones desapareados; lo mismo sucede al disminuir la energía de ionización de dichos gases (disminuye la EI al descender en el grupo, con lo que aumenta su reactividad.) De esto se deduce que los últimos elementos (Kr, Xe y Rn), podrían formar compuestos con mayor facilidad al aumentar su número atómico. El Rn reaccionaría con más facilidad que el Xe, pero su manipulación está limita-da por las dificultades que presenta la alta radiactividad de dicho elemento.
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