3 QUIMICA Schaum

180 CAPÍTULO 10 SÓLIDOS Y LÍQUIDOS
Resp. 2.7023, calculada. La densidad teórica es igual a la densidad publicada si se consideran las mismas cantidades de
cifras significativas.
10.27. En el amoniaco sólido, cada molécula de NH 3 tiene otras seis moléculas de NH 3 como vecinos cercanos. El valor de ∆H
de sublimación del NH 3 en su punto de fusión es 30.8 kJ/mol, y el valor estimado de ∆H de sublimación, en ausencia de
puentes de hidrógeno, es 14.4 kJ/mol. ¿Cuál es la fuerza de un puente de hidrógeno en el amoniaco sólido?
Resp. 5.5 kJ/mol
10.28. ¿Cuál de los dos cristales en cada uno de los casos siguientes tiene el mayor punto de fusión? ¿Por qué? a) Cs o Ba; b) Si
o P 4 ; c) Xe o Kr; d ) MgF 2 o CaCl 2 .
Resp. a) Ba, el mar de electrones tiene mayor densidad; b) Si, la red de enlaces covalentes en comparación con el cristal
molecular; c) Xe, mayor número atómico equivale a mayores fuerzas de London; d ) MgF 2 , tanto cationes como
aniones son más pequeños.
10.29. Explique las diferencias de los puntos de fusión entre a) y b); entre c) y d ), y entre estas dos diferencias, de acuerdo con la
figura 10-8.
o-Hidroxibenzaldehído
Punto de fusión 266°C
o-Metoxibenzaldehído
Punto de fusión 309°C
p-Hidroxibenzaldehído
Punto de fusión 388°C
p-Metoxibenzaldehído
Punto de fusión 273°C
a) b) c) d)
Figura 10-8
Resp. Las fuerzas en los cristales de b) y d ) son principalmente de van der Waals. Los compuestos a) y c), que contienen
al grupo polar hidróxido, son capaces de formar puentes de hidrógeno. En el caso de c), los puentes de hidrógeno se forman
entre el hidróxido de una molécula y el oxígeno del enlace doble de la molécula vecina, y la atracción intermolecular (entre
moléculas) produce un aumento muy grande del punto de fusión, en comparación con d ) que no forma puentes de hidrógeno.
En el caso de a), la estructura molecular permite la formación de puentes de hidrógeno intramoleculares (dentro de
una molécula) entre el grupo hidróxido de cada molécula y el oxígeno con enlace doble de la misma molécula; en ausencia
de puentes de hidrógeno intermoleculares fuertes, la diferencia en el punto de fusión comparado con la sustancia de referencia
b) debe ser pequeña, quizá relacionada con diferencias en la estructura cristalina, o con las fuerzas de van der Waals,
que deben ser un poco mayores para b) que para a), debido al grupo CH 3 adicional.
FUERZAS EN LOS LÍQUIDOS
10.30. ¿Qué líquido, de cada uno de los pares siguientes, tiene el punto de ebullición más alto? ¿Por qué?
a)CH 3 CH 2 CH 2 OH o HOCH 2 CH 2 OH; b)CH 3 CH 2 CH 3 o CH 3 CH 2 F; c)Xeo Kr; d)H 2 Oo H 2 S;
e)CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 o CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 .
Resp. a) HOCH 2 CH 2 OH, con dos veces más puentes de H por molécula; b) CH 3 CH 2 F, gran momento dipolar; c) Xe,
mayor número atómico, mayores fuerzas de London; d ) H 2 O, fuertes puentes de H. e) CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 ,
molécula más larga, mayor superficie de contacto intermolecular.