Tema W09

Respuesta correcta: B) Enlace iónico

• A) Enlace covalente polarIncorrecto. El enlace covalente polar consiste en la compartición desigual de electrones entre no metales con diferencia de electronegatividad, no en la transferencia completa.
• B) Enlace iónico¡Correcto! El enlace iónico resulta de la transferencia electrónica que forma cationes y aniones, los cuales se atraen electrostáticamente.
• C) Enlace metálicoIncorrecto. El enlace metálico se caracteriza por una red de cationes inmersos en un mar de electrones deslocalizados móviles.
• D) Enlace de hidrógenoIncorrecto. El enlace de hidrógeno es una fuerza intermolecular de atracción entre moléculas polares, no un enlace intramolecular que forma compuestos.

Respuesta correcta: A) Geometría lineal y molécula apolar

• A) Geometría lineal y molécula apolar¡Correcto! Los dos enlaces dobles C=O son polares, pero al tener una geometría lineal ($180^\circ$) los momentos dipolares individuales se cancelan vectorialmente, resultando en un dipolo neto nulo.
• B) Geometría angular y molécula altamente polarIncorrecto. La molécula de agua posee esta geometría y polaridad, pero el $CO_2$ es lineal y apolar porque no tiene pares de electrones libres en el átomo central.
• C) Geometría piramidal trigonal y molécula apolarIncorrecto. Esta geometría requiere un átomo central con tres enlaces simples y un par libre de electrones, lo que no ocurre en el carbono del $CO_2$.
• D) Geometría tetraédrica y molécula polarizadaIncorrecto. La geometría tetraédrica se asocia a átomos con cuatro enlaces coordinados independientes (como el metano $CH_4$), no a dos enlaces dobles.

Respuesta correcta: C) Puente de hidrógeno (Enlace de hidrógeno)

• A) Fuerza de dispersión de LondonIncorrecto. Las fuerzas de London son atracciones instantáneas débiles debidas a dipolos temporales en moléculas polares o apolares, no explican la cohesión específica del agua.
• B) Enlace covalente coordinadoIncorrecto. Este es un enlace intramolecular fuerte donde un solo átomo aporta el par de electrones compartidos, no es la fuerza de atracción entre moléculas de agua libres.
• C) Puente de hidrógeno (Enlace de hidrógeno)¡Correcto! El puente de hidrógeno es una fuerza intermolecular intensa que ocurre cuando el hidrógeno está unido covalentemente a átomos muy pequeños y electronegativos como F, O o N.
• D) Fuerza ión-dipolo inducidoIncorrecto. Esta fuerza ocurre entre un ion libre y una molécula apolar vecina, no describe la interacción entre moléculas de agua polares neutras.

Respuesta correcta: B) El agua puede formar puentes de hidrógeno intermoleculares fuertes, mientras que el $H_2S$ solo presenta interacciones dipolo-dipolo más débiles.

• A) Las moléculas de $H_2S$ están unidas por enlaces iónicos muy débiles en fase gaseosa.Incorrecto. El $H_2S$ es un compuesto covalente molecular gaseoso, no presenta enlaces iónicos entre sus átomos.
• B) El agua puede formar puentes de hidrógeno intermoleculares fuertes, mientras que el $H_2S$ solo presenta interacciones dipolo-dipolo más débiles.¡Correcto! El azufre es menos electronegativo que el oxígeno y posee mayor tamaño, por lo que no puede formar puentes de hidrógeno intermoleculares eficientes.
• C) El agua posee una masa molecular superior a la del sulfuro de hidrógeno.Incorrecto. La masa del agua es de $18 \text{ g/mol}$ y la de $H_2S$ es de $34 \text{ g/mol}$; mayor masa molecular suele elevar el punto de ebullición en ausencia de fuerzas especiales.
• D) Las moléculas de agua son completamente apolares en estado líquido.Incorrecto. Las moléculas de agua son altamente polares debido a su geometría angular y la asimetría de carga del oxígeno.

Respuesta correcta: A) Enlace covalente coordinado o dativo

• A) Enlace covalente coordinado o dativo¡Correcto! En este enlace uno de los átomos aporta el par electrónico compartido en su totalidad para completar el octeto del otro átomo.
• B) Enlace covalente apolar simétricoIncorrecto. El amonio es un ion con cargas y enlaces polares, y el enlace dativo es asimétrico en la compartición inicial del par electrónico.
• C) Enlace iónico de transferencia lateralIncorrecto. Aunque el ion amonio se unirá iónicamente al cloruro, el enlace intramolecular $N-H$ en el catión amonio es de naturaleza covalente.
• D) Enlace metálico de deslocalización externaIncorrecto. Los enlaces metálicos ocurren entre átomos metálicos compartiendo electrones libres deslocalizados, no en el ion de amonio.

Respuesta correcta: C) Tetraédrica y Piramidal trigonal respectivamente.

• A) Lineal y Angular respectivamente.Incorrecto. Ninguno de estos compuestos presenta geometrías planas lineales o angulares por tener cuatro pares electrónicos alrededor del átomo central.
• B) Tetraédrica y Plana trigonal respectivamente.Incorrecto. El amoníaco no es plano trigonal porque el par electrónico libre ejerce repulsión, distorsionando la geometría hacia una forma piramidal.
• C) Tetraédrica y Piramidal trigonal respectivamente.¡Correcto! Ambas tienen una geometría de nubes electrónicas tetraédrica, pero la presencia del par no compartido en el nitrógeno reduce los ángulos de enlace en el amoníaco, dándole forma de pirámide.
• D) Octaédrica y Angular respectivamente.Incorrecto. La geometría octaédrica requiere un número de coordinación de seis nubes electrónicas, ausente en estos elementos del período 2.

Respuesta correcta: A) Excelente conductividad eléctrica y térmica, ductilidad y maleabilidad.

• A) Excelente conductividad eléctrica y térmica, ductilidad y maleabilidad.¡Correcto! Los electrones móviles permiten conducir la corriente eléctrica y el calor con extrema facilidad, y la red de cationes puede deslizarse sin fracturarse.
• B) Alta fragilidad cristalina y nula solubilidad en ácidos concentrados.Incorrecto. Los metales son tenaces, maleables y deformables, y muchos reaccionan y se disuelven fácilmente en ácidos.
• C) Bajos puntos de fusión y ebullición en estado libre.Incorrecto. La mayoría de los metales poseen puntos de fusión y cohesión atómica elevados debido a la fuerza del enlace metálico.
• D) Geometría angular molecular altamente polarizada en solución acuosa.Incorrecto. Los metales sólidos forman redes cristalinas gigantes tridimensionales no moleculares, no forman moléculas polares angulares individuales en agua.

Respuesta correcta: D) La solución de sal conducirá la corriente eléctrica de forma excelente, mientras que la solución de azúcar no la conducirá.

• A) Ninguna de las dos soluciones conducirá la corriente eléctrica.Incorrecto. La solución de cloruro de sodio conduce la corriente eléctrica de forma sobresaliente.
• B) Ambas soluciones conducirán la corriente eléctrica con la misma intensidad de brillo de la ampolleta.Incorrecto. El azúcar disuelto no se disocia en iones libres cargados, por lo que su solución es no conductora.
• C) La solución de azúcar conducirá la corriente, mientras que la solución de sal no lo hará.Incorrecto. La sal en agua sí se disocia en iones móviles libres, permitiendo el flujo eléctrico.
• D) La solución de sal conducirá la corriente eléctrica de forma excelente, mientras que la solución de azúcar no la conducirá.¡Correcto! El $NaCl$ se disocia en iones libres cargados ($Na^+$ y $Cl^-$), que actúan como portadores de carga móviles. El azúcar se disuelve como moléculas neutras sin carga eléctrica.

Respuesta correcta: B) Los átomos ganan, pierden o comparten electrones de valencia hasta alcanzar una configuración electrónica con ocho electrones externos, similar a la de un gas noble.

• A) Los átomos tienden a compartir exactamente ocho electrones de valencia en cada enlace covalente simple.Incorrecto. Un enlace simple comparte solo dos electrones, no ocho.
• B) Los átomos ganan, pierden o comparten electrones de valencia hasta alcanzar una configuración electrónica con ocho electrones externos, similar a la de un gas noble.¡Correcto! Los átomos buscan completar su última capa de energía para lograr máxima estabilidad termodinámica.
• C) Los electrones de los átomos solo pueden girar en ocho niveles de energía fijos y cuantizados de forma circular.Incorrecto. Los niveles de energía son capas principales dadas por n, y no están limitados al número ocho de forma orbital clásica.
• D) Los núcleos atómicos se fusionan para albergar un máximo de ocho protones en total.Incorrecto. La fusión de núcleos atómicos cambia la naturaleza de los elementos y no representa la regla del octeto de valencia de Lewis.

Respuesta correcta: A) Un enlace covalente triple compartiendo tres pares de electrones.

• A) Un enlace covalente triple compartiendo tres pares de electrones.¡Correcto! Al compartir tres pares de electrones de forma simétrica se completa el octeto para ambos átomos de Nitrógeno de forma muy estable.
• B) Un enlace covalente simple compartiendo un solo par de electrones.Incorrecto. Un enlace simple dejaría a los nitrógenos con solo 6 electrones en su capa externa, violando la estabilidad del octeto.
• C) Un enlace iónico debido a la gran diferencia de electronegatividad.Incorrecto. Ambos átomos de nitrógeno poseen idéntica electronegatividad; por lo que el enlace es covalentemente puro y simétrico.
• D) Un enlace covalente coordinado dativo metálico.Incorrecto. Los átomos comparten los electrones de forma equitativa y simétrica; no es dativo ni metálico.

Respuesta correcta: C) Fuerzas de dispersión de London

• A) Enlaces de hidrógenoIncorrecto. Los puentes de hidrógeno son fuerzas dipolo-dipolo permanentes muy fuertes entre moléculas altamente polares específicas, no son universales apolares.
• B) Fuerzas iónicas interatómicasIncorrecto. Las fuerzas iónicas son enlaces intramoleculares fuertes de atracción electrostática entre cationes y aniones fijos.
• C) Fuerzas de dispersión de London¡Correcto! Las fuerzas de London actúan en todas las sustancias moleculares y son las únicas fuerzas intermoleculares presentes en sustancias apolares.
• D) Enlaces covalentes coordinadosIncorrecto. Estos son enlaces químicos primarios e intramoleculares de compartición electrónica de un solo donador.

Respuesta correcta: A) El cuarzo es un sólido de red covalente gigante donde se deben romper enlaces covalentes intramoleculares muy fuertes; el dióxido de carbono forma cristales moleculares débiles unidos por fuerzas de London.

• A) El cuarzo es un sólido de red covalente gigante donde se deben romper enlaces covalentes intramoleculares muy fuertes; el dióxido de carbono forma cristales moleculares débiles unidos por fuerzas de London.¡Correcto! Fundir cuarzo exige romper enlaces covalentes de silicio y oxígeno continuos en tres dimensiones, mientras que fundir o sublimar hielo seco solo requiere vencer fuerzas de atracción intermoleculares débiles de London.
• B) El cuarzo posee enlaces iónicos metálicos de deslocalización externa y el dióxido de carbono es iónico puro.Incorrecto. Ambas sustancias están formadas por no metales unidos mediante enlaces covalentes, no iónicos o metálicos.
• C) El dióxido de carbono es líquido a temperatura ambiente impidiendo la fusión.Incorrecto. El dióxido de carbono es un gas a condiciones estándar y un sólido cristalino (hielo seco) a bajas temperaturas.
• D) La masa atómica del silicio es infinitamente mayor a la del carbono.Incorrecto. Aunque el silicio es más pesado que el carbono, la diferencia de masa no justifica por sí sola una brecha de fusión de más de 1700 grados Celsius.

Respuesta correcta: B) $0 \le \Delta \text{EN} < 0,4$

• A) $\Delta \text{EN} \ge 1,7$Incorrecto. Diferencias de electronegatividad mayores o iguales a 1,7 se asocian de forma clásica a enlaces de fuerte carácter iónico.
• B) $0 \le \Delta \text{EN} < 0,4$¡Correcto! Cuando la diferencia de electronegatividad es nula o menor a 0,4, los electrones se comparten de manera prácticamente simétrica y equitativa.
• C) $0,4 \le \Delta \text{EN} < 1,7$Incorrecto. Este rango caracteriza a los enlaces covalentes polares, donde los electrones se comparten de forma asimétrica.
• D) $\Delta \text{EN}$ de valor negativo constanteIncorrecto. La diferencia de electronegatividad se calcula en valor absoluto, por lo que siempre es un número positivo o cero.

Respuesta correcta: A) Lo semejante disuelve a lo semejante: los solutos polares e iónicos se disuelven en solventes polares, y los solutos apolares en solventes apolares.

• A) Lo semejante disuelve a lo semejante: los solutos polares e iónicos se disuelven en solventes polares, y los solutos apolares en solventes apolares.¡Correcto! Las sustancias con fuerzas intermoleculares parecidas se mezclan y solvatan de manera favorable energéticamente.
• B) Los compuestos iónicos son altamente solubles en solventes orgánicos apolares de cadena larga.Incorrecto. Los compuestos iónicos exigen solventes muy polares como el agua para hidratar y separar la red cristalina iónica.
• C) Los solutos polares prefieren disolverse en solventes completamente apolares libres de oxígeno.Incorrecto. Las moléculas polares no interactúan bien con moléculas apolares y tienden a segregarse (separación de fases).
• D) Todas las sustancias químicas se disuelven por igual en cualquier tipo de solvente de forma universal.Incorrecto. La miscibilidad depende estrictamente del balance termodinámico y de las fuerzas intermoleculares del solvente y soluto.

Respuesta correcta: C) Se desplaza hacia el flúor, adquiriendo una carga parcial negativa ($\delta^-$).

• A) Se desplaza hacia el hidrógeno, adquiriendo una carga parcial negativa ($\delta^-$).Incorrecto. El hidrógeno posee una electronegatividad muy baja en relación con el flúor y cede densidad electrónica.
• B) Se reparte de manera idéntica y simétrica adquiriendo cargas neutras de valor cero.Incorrecto. La gran diferencia de electronegatividad distorsiona de forma asimétrica la densidad de electrones del enlace.
• C) Se desplaza hacia el flúor, adquiriendo una carga parcial negativa ($\delta^-$).¡Correcto! El flúor, altamente electronegativo, atrae los electrones del enlace hacia su núcleo, cargándose parcialmente de forma negativa.
• D) Se desplaza hacia el vacío del espacio interatómico adquiriendo carga metálica.Incorrecto. Los electrones del enlace se sitúan en los orbitales de enlace moleculares de los átomos participantes, no se esparcen en el vacío.

Respuesta correcta: B) Resonancia o deslocalización de electrones

• A) Mutación de enlaces iónicos cruzadosIncorrecto. El ozono se une mediante enlaces covalentes entre átomos no metálicos de igual elemento.
• B) Resonancia o deslocalización de electrones¡Correcto! La estructura real del ozono es un híbrido de resonancia promedio de las dos estructuras límites de Lewis posibles, distribuyendo los electrones de forma equitativa.
• C) Inestabilidad estructural por repulsión de protonesIncorrecto. La resonancia estabiliza la molécula y reduce su energía potencial; no causa inestabilidad.
• D) Enlace metálico intramolecular de gases noblesIncorrecto. Los enlaces metálicos ocurren en redes metálicas y el ozono no presenta átomos metálicos ni es un gas noble.

Respuesta correcta: A) En el diamante, cada átomo de carbono presenta hibridación $sp^3$ formando cuatro enlaces covalentes localizados rígidos; en el grafito, los carbonos tienen hibridación $sp^2$ organizados en capas planas con electrones deslocalizados móviles.

• A) En el diamante, cada átomo de carbono presenta hibridación $sp^3$ formando cuatro enlaces covalentes localizados rígidos; en el grafito, los carbonos tienen hibridación $sp^2$ organizados en capas planas con electrones deslocalizados móviles.¡Correcto! Los electrones deslocalizados en los orbitales p no hibridados del grafito forman una nube de electrones conductores de libre flujo.
• B) El diamante presenta enlaces metálicos fluidos y el grafito se compone de una red iónica amorfa.Incorrecto. Ambos son alótropos del carbono covalente tridimensional, no iónicos o metálicos.
• C) El grafito se oxida espontáneamente a gas noble conductor de forma gaseosa.Incorrecto. El grafito es sólido y estable y los gases nobles no se sintetizan a partir del carbono estable ordinario.
• D) El diamante posee impurezas de cobre metálico en sus vértices moleculares.Incorrecto. El diamante puro consiste únicamente en átomos de carbono organizados en una red cristalina de simetría tetraédrica.

Respuesta correcta: C) Sólido iónico

• A) Sólido molecularIncorrecto. Los sólidos moleculares (como el hielo o azúcar) poseen bajos puntos de fusión y nunca conducen la electricidad.
• B) Sólido metálicoIncorrecto. Los metales son excelentes conductores de la electricidad en estado sólido rígido y son maleables, no frágiles.
• C) Sólido iónico¡Correcto! Los compuestos iónicos son aislantes secos, pero se disocian en iones móviles conductores en solución acuosa o estado fundido, y la red cristalina se quiebra ante desplazamientos mecánicos.
• D) Sólido amorfo de red covalenteIncorrecto. Estos sólidos (como el vidrio o el cuarzo) son aislantes excelentes tanto sólidos como líquidos y no conducen la corriente eléctrica de esta forma al disolverse.

Respuesta correcta: B) La geometría piramidal trigonal del amoníaco y la presencia de un par de electrones no compartido asimétrico evitan la cancelación vectorial de los momentos dipolares.

• A) El metano posee enlaces iónicos de deslocalización coordinada apolar.Incorrecto. El metano posee enlaces puramente covalentes entre no metales.
• B) La geometría piramidal trigonal del amoníaco y la presencia de un par de electrones no compartido asimétrico evitan la cancelación vectorial de los momentos dipolares.¡Correcto! La asimetría geométrica y la densidad del par libre del nitrógeno concentran la carga negativa en el ápice de la pirámide molecular.
• C) El amoníaco es una molécula perfectamente lineal donde se suman los momentos.Incorrecto. Las moléculas lineales y simétricas de dos enlaces iguales (como el $CO_2$) anulan sus momentos dipolares resultando apolares.
• D) El átomo de carbono en el metano es más electronegativo que el nitrógeno.Incorrecto. El nitrógeno es más electronegativo que el carbono, pero la diferencia de electronegatividad aislada del enlace no define el dipolo total sin considerar la simetría tridimensional.

Respuesta correcta: C) Fuerzas de dispersión de London débiles.

• A) Enlaces iónicos cruzados covalentes de azufre.Incorrecto. La silicona no contiene enlaces iónicos de azufre en su estructura polimérica estándar que justifiquen su comportamiento.
• B) Puentes de hidrógeno de alta energía entre oxígenos e hidrógenos metílicos.Incorrecto. Los puentes de hidrógeno exigen que el hidrógeno esté unido directamente a un átomo muy electronegativo como flúor, oxígeno o nitrógeno. En los grupos metilo ($CH_3$) los hidrógenos se unen a carbonos, impidiendo esta fuerza.
• C) Fuerzas de dispersión de London débiles.¡Correcto! Los grupos metilo externos apolares interaccionan con las cadenas vecinas únicamente a través de fuerzas de dispersión de London muy débiles, permitiendo flexibilidad de deslizamiento.
• D) Enlaces metálicos tridimensionales de deslocalización radial.Incorrecto. Los polímeros de silicona no son conductores metálicos ni poseen electrones deslocalizados en mar de electrones metálico.