Ejercicios: Geometría molecular según la teoría RPECV

Dibuja la estructura de Lewis de la molécula de agua, $\text{H}_2\text{O}$. Indica cuántos electrones de valencia tiene en total la molécula, cuántos pares de electrones enlazantes hay y cuántos pares no enlazantes tiene el átomo de oxígeno.

Según la teoría RPECV, un átomo central tiene cuatro pares de electrones enlazantes y ningún par no enlazante, como ocurre en el metano, $\text{CH}_4$. Escribe el nombre de la geometría molecular que adopta y el valor aproximado del ángulo de enlace.

Explica con tus palabras qué establece la regla del octeto y menciona un elemento que, al formar enlaces, cumpla la regla del duplete en lugar de la del octeto. Da un ejemplo de molécula donde ese elemento aparezca.

Escribe la estructura de Lewis del amoníaco, $\text{NH}_3$, y determina cuántos pares enlazantes y cuántos no enlazantes rodean al nitrógeno. Con esos datos, indica la geometría electrónica, la geometría molecular y explica por qué el ángulo H-N-H es menor que $109.5^\circ$.

Dibuja la estructura de Lewis del dióxido de carbono, $\text{CO}_2$, y la del dióxido de azufre, $\text{SO}_2$. Prediga la geometría de cada una con la teoría RPECV y explica por qué, aunque ambas moléculas tienen tres átomos, sus formas son diferentes.

Una estudiante, Yariela, afirma que el tetracloruro de carbono, $\text{CCl}_4$, es apolar aunque cada enlace C-Cl es polar. Usa la geometría de la molécula para decidir si Yariela tiene razón y justifica tu respuesta con la idea de suma de los dipolos de enlace.

Compara el ion amonio, $\text{NH}_4^+$, el ion hidronio, $\text{H}_3\text{O}^+$, y la molécula de agua, $\text{H}_2\text{O}$. Para cada especie escribe la estructura de Lewis, indica los pares enlazantes y no enlazantes del átomo central, y predice la geometría molecular. Ordena las tres especies de menor a mayor ángulo de enlace aproximado y justifica el orden.

El trifluoruro de boro, $\text{BF}_3$, y el trifluoruro de nitrógeno, $\text{NF}_3$, tienen la misma proporción de átomos, pero uno es apolar y el otro polar. Escribe la estructura de Lewis de cada uno (indica si alguno no cumple el octeto), predice su geometría con RPECV y argumenta cuál es polar y cuál apolar a partir de la forma de cada molécula.