PAU Química 2024 · Setembre · Sèrie 3 · Exercici 5

5. La taula periòdica ordena els elements químics per grups (columnes) i períodes (files). En estudiar les diferents propietats físiques veiem que els elements d’un mateix grup tenen propietats semblants. Conèixer aquestes propietats és essencial per a poder-ne avaluar el comportament químic. a) Escriviu l’estructura de Lewis de les molècules d’aigua, diòxid de carboni i amoníac. Què ens explica la teoria de repulsió dels parells d’electrons de la capa de valència (RPECV)? Justifiqueu la geometria d’aquestes tres molècules segons aquesta teoria. [1,25 punts] b) Expliqueu la diferència entre una molècula polar i una d’apolar. Quines de les tres molècules de l’apartat anterior són polars? Justifiqueu la resposta i descriviu els fac- tors que afecten la polaritat de cadascuna de les tres molècules. Raoneu la causa de les diferències en els punts d’ebullició dels hidrurs del grup de l’oxigen (grup 16). [1,25 punts] Dades: Nombres atòmics: Z(H) = 1; Z(C) = 6; Z(N) = 7; Z(O) = 8. Electronegativitat segons l’escala de Pauling: H = 2,2; C = 2,55; N = 3,04; O = 3,44; S = 2,58; Se = 2,55; Te = 2,1. Hidrurs del grup de l’oxigen H2O H2S H2Se H2Te Punts d’ebullició (°C) 100,0 –60,1 –42,0 –1,8

Formulació. Amoníac: NH3 [–0,50 p. si no formulen bé] Estructures de Lewis H2O O = 6 electrons de valència H = 1 electró de valència [0,25 p.] 6 + 2 × 1 = 8 electrons (4 parells per col·locar) CO2 C = 4 electrons de valència ― ― O ― C ― O O = 6 electrons de valència 4 + 6 × 2 = 16 electrons (8 parells per col·locar) [0,20 p.] NH3 N = 5 electrons de valència H = 1 electró de valència 5 + 3 × 1 = 8 electrons (4 parells per col·locar) [0,20 p.] Què ens explica la teoria de RPECV? La teoria de repulsió dels parells d’electrons de la capa de valència diu que els parells d’electrons enllaçats i no enllaçats que envolten l’àtom central d’una molècula covalent s’orienten allunyant-se prou entre si per aconseguir que les repulsions colombianes entre els parells d’electrons siguin mínimes. [0,15 p.] Geometria de les molècules segons la teoria de RPECV H2O: dos parells enllaçats, dos parells lliures ⇒ geometria angular (AB2E2) [0,15 p.] CO2: quatre parells enllaçats, cap parell lliure ⇒ geometria […]