Ejercicios: Enlace iónico, covalente y metálico

Define enlace iónico, enlace covalente y enlace metálico. Para cada uno escribe una frase que indique qué ocurre con los electrones de valencia de los átomos que se unen.

Clasifica cada sustancia según el tipo de enlace predominante (iónico, covalente o metálico): $NaCl$, $H_2O$, $Cu$, $CO_2$, $MgO$ y $Fe$.

Dibuja la estructura de Lewis de la molécula de agua, $H_2O$. Indica cuántos pares de electrones compartidos y cuántos pares libres tiene el átomo de oxígeno central.

Explica cómo se forma el cloruro de magnesio, $MgCl_2$, a partir de átomos de magnesio ($Z = 12$) y de cloro ($Z = 17$). Indica cuántos electrones transfiere cada átomo, qué iones se forman con sus cargas, por qué se necesitan dos átomos de cloro por cada uno de magnesio y qué configuración electrónica adquieren los iones.

En un laboratorio del colegio se prueban tres sólidos: cloruro de sodio, un trozo de cobre y azúcar (sacarosa). Se mide si conducen la electricidad en estado sólido y disuelto en agua, y si se disuelven. Se obtiene lo siguiente:

Identifica cuál sustancia corresponde a cada letra y explica los resultados a partir del tipo de enlace de cada una.

Compara las moléculas de $CO_2$ y $H_2O$. Con ayuda de la diferencia de electronegatividad y de la geometría de cada molécula, explica por qué ambas tienen enlaces covalentes polares pero solo una de ellas es una molécula polar. Indica cuál y qué consecuencia tiene esto en su capacidad para disolver sustancias iónicas.

El cloruro de sodio, $NaCl$, funde a unos $801\ °C$, mientras que el cloruro de hidrógeno, $HCl$, es un gas a temperatura ambiente. Compara ambas sustancias en cuanto al tipo de enlace, la estructura (red cristalina o moléculas) y las fuerzas que hay que vencer para fundirlas o evaporarlas. Argumenta por qué sus puntos de fusión son tan distintos y qué esperarías de la conductividad eléctrica del $NaCl$ fundido frente a la del $HCl$ líquido.

Una empresa de Medellín quiere fabricar cables eléctricos y vajillas, y duda entre usar cobre, óxido de magnesio ($MgO$) o un plástico formado por moléculas covalentes. Analiza cada material según su tipo de enlace y decide cuál es más adecuado para los cables y cuál para recipientes que deben resistir temperaturas muy altas en un horno. Justifica cada decisión con la estructura y el enlace, y explica por qué el cobre puede deformarse sin romperse, mientras que el $MgO$ es frágil.