Propiedades de Enlaces Químicos, Geometría Molecular y Cinética Química

El Enlace Químico

Características de los Enlaces Intramoleculares

• Enlace iónico:
  1. Sólido a temperatura ambiente.
  2. Temperaturas de fusión y ebullición altas.
  3. No conduce la corriente eléctrica en estado sólido, pero sí en estado líquido.
  4. Solubles en disolventes polares e insolubles en disolventes apolares.
• Enlace covalente:
  1. La mayoría son gases.
  2. Temperaturas de fusión y ebullición bajas.
  3. No conducen la corriente eléctrica.
  4. Solubilidad en 2 casos:
     • Sustancias apolares (Br₂): no se disuelven en agua, pero sí en disolventes apolares.
     • Sustancias polares (HCl): se disuelven en disolventes polares.
• Enlace metálico:
  1. La mayoría son sólidos.
  2. Temperaturas de fusión y ebullición moderadas o altas.
  3. Conducen la corriente eléctrica.
  4. Insolubles.

Enlaces Intermoleculares (de mayor a menor fuerza)

• Enlace metálico: forman fuerzas metálicas.
• Enlace iónico: forman fuerzas electrostáticas.
• Enlace covalente: crea
  1. Enlaces de hidrógeno (H unido a O, F, N).
  2. Fuerzas de Van der Waals:
     • Dipolo-dipolo permanente (sustancias polares).
     • Dipolo-dipolo inducido / Fuerzas de London (Cl₂, sustancias apolares).

Elementos Diatómicos

H₂, N₂, O₂, F₂, Cl₂, Br₂, I₂

Geometría Molecular (Teoría de Repulsión de Pares de Electrones de Valencia)

• 2 pares de electrones compartidos + 0 electrones solitarios = Lineal
• 3 pares de electrones compartidos + 0 electrones solitarios = Trigonal plana
• 3 pares de electrones compartidos + 1 electrón solitario = Angular
• 4 pares de electrones compartidos + 0 electrones solitarios = Tetraédrica
• 4 pares de electrones compartidos + 1 electrón solitario = Piramidal trigonal
• 4 pares de electrones compartidos + 2 electrones solitarios = Angular
• 4 pares de electrones compartidos + 3 electrones solitarios = Lineal
• 5 pares de electrones compartidos + 0 electrones solitarios = Bipiramidal trigonal
• 5 pares de electrones compartidos + 1 electrón solitario = Balancín
• 5 pares de electrones compartidos + 2 electrones solitarios = Forma de T
• 5 pares de electrones compartidos + 3 electrones solitarios = Lineal
• 6 pares de electrones compartidos + 0 electrones solitarios = Octaédrica
• 6 pares de electrones compartidos + 1 electrón solitario = Piramidal cuadrada
• 6 pares de electrones compartidos + 2 electrones solitarios = Cuadrada plana

Cinética Química

Conceptos Clave y Ecuaciones

• Velocidad de cinética: \(V = K \cdot [A]^\alpha \cdot [B]^\beta\)
• Reacciones exotérmicas: \(\Delta H < 0\)
• Reacciones endotérmicas: \(\Delta H > 0\)
• Teoría del estado de transición: durante los choques, se forma una especie intermedia denominada complejo activado durante el estado de transición.

Importante: La velocidad de reacción aumenta con el aumento de la temperatura.

Factores que Afectan a la Velocidad de Reacción

1. Concentración de reactivos: La velocidad de reacción aumenta cuando aumenta la concentración de los reactivos. Al aumentar el número de moléculas confinadas, será mayor la frecuencia con la que colisionan entre sí.
2. Temperatura del sistema: Cuanta más alta es la temperatura, mayor es la energía cinética de las moléculas, lo que incrementa las colisiones entre ellas y aumenta la velocidad de reacción.
3. Presencia de catalizadores: Son sustancias que aceleran la velocidad de reacción debido a que disminuyen la energía de activación (\(E_a\)). La reacción con catalizador se denomina catálisis. El catalizador no afecta al calor de reacción ni a la espontaneidad del proceso.
4. Naturaleza de los reactivos.
5. Facilidad de los reactivos para entrar en contacto: Si las moléculas están en estado gaseoso o en disolución, colisionan con más facilidad; si las moléculas están en estado sólido, a menor tamaño de partícula, mayor área de contacto con otras moléculas y mayor será la velocidad de reacción.