medido sobre 3 convocatorias — nada por intuición
Preparar el primer cuatrimestre de Fundamentos Químicos
El primer cuatrimestre no encadena: son cuatro bloques que se pueden estudiar casi por separado, y en las tres convocatorias caen casi todos. Dos de ellos —contar partículas y rellenar la tabla periódica— aparecen en las tres, así que aquí no hay nada que descartar. Hay un orden, y lo decide qué necesita qué.
Escribir una fórmula y leer un nombre
poco peso propio — y todo lo demás lo necesitaCae 3 de 3 años
«Nombra o formula los siguientes compuestos», con una lista de diez: la mitad en cada dirección.
Como ejercicio propio cae en dos de las tres convocatorias y vale poco: 1,25 puntos en un control y 1,00 en el otro. Pero está dentro de todo lo demás. El ejercicio de estequiometría empieza pidiendo el nombre de cinco compuestos, el de tipos de sólido pide completar la tabla con la fórmula de cada uno, y una ecuación no se ajusta si no se sabe escribir. Es un suelo de manual: poco peso propio y todos los demás encima.
El subíndice de cada uno es la carga del otro
leerNombrar y formularA construir la fórmula de un compuesto iónico cruzando las cargas, y a simplificar cuando toca.
- ejemploEl sulfato de aluminio, cruzando las cargas
La rampa. Dos compuestos, uno que se simplifica y otro que no, antes de los diez del examen.
- examenDiez compuestos, cinco en cada dirección
Diez compuestos con los tres sitios donde se pierden puntos: los peróxidos, la pareja -ato/-ito y el ácido bromhídrico frente al brómico.
El sulfato de aluminio, cruzando las cargas
paso 1 de 41.er intento a pelo · al 2.º aparece la pista, al 3.º el desarrollo — la solución nunca se da al fallar: se te dice en qué te has ido y por qué.
Enunciado
Escribir la fórmula del sulfato de aluminio y la del sulfato de calcio, sabiendo que el aluminio actúa siempre con carga 3+ y el calcio con 2+.
Las dos fórmulas, con sus subíndices y sus paréntesis si hacen falta.
- 01
Reconocer el camino
COMP1Antes de cruzar nada hay que saber con qué se cruza. ¿Qué carga tiene el ion sulfato?
El nitrato sí es 1−, porque su ácido es el HNO₃ y solo tiene un hidrógeno. El sulfúrico tiene dos, y por eso el sulfato es 2−. No todos los oxoaniones llevan la misma carga.
El fosfato sí es 3−, y por el mismo motivo: su ácido es el H₃PO₄, con tres hidrógenos. El sulfúrico solo tiene dos.
El número está bien y el razonamiento no, y eso se nota en el siguiente compuesto. En el SO₄²⁻ el azufre actúa con valencia 6, no 2; el 2− es la carga que le queda al conjunto después de los cuatro oxígenos. Con valencia 2 el azufre daría el sulfuro S²⁻, que es otra cosa.
Exacto, y esa es la forma de no tener que memorizarlo: la carga de un oxoanión es el número de hidrógenos que le quita su ácido. Del H₂SO₄ salen dos, así que el sulfato es SO₄²⁻.
- 02
El sulfato de aluminio
COMP2Con Al³⁺ y SO₄²⁻, ¿cuál es la fórmula del sulfato de aluminio?
la fórmula, con paréntesis si hacen faltaHas cruzado al revés. El subíndice de cada ion es la carga del otro: el 3 del aluminio baja al sulfato y el 2 del sulfato baja al aluminio. Comprueba siempre la cuenta: con tu fórmula salen 9+ contra 4−, y eso no es neutro.
Sin cruzar nada, la carga no se cierra: 3+ contra 2−. Hacen falta dos aluminios (6+) y tres sulfatos (6−) para que la suma dé cero.
El cruce está bien y el anión no. Ese es el sulfito, con tres oxígenos, que viene del ácido sulfuroso. La regla es -ico → -ato y -oso → -ito.
Dos iones de 3+ y tres de 2− suman lo mismo por los dos lados.
Desarrollo
El mínimo común múltiplo de 3 y 2 es 6, así que hacen falta seis cargas de cada signo:
y la fórmula es . El paréntesis es obligatorio: sin él, «Al₂SO₄3» no dice que el 3 multiplique al grupo entero.
- 03
El sulfato de calcio
COMP2Ahora con Ca²⁺ y el mismo sulfato. ¿Cuál es la fórmula?
la fórmula, simplificadaHas cruzado sin simplificar. Cruzar da los subíndices 2 y 2, y cuando los dos comparten un divisor hay que dividirlos: la fórmula de un compuesto iónico da siempre la proporción más simple, no el número de iones.
Ahí el calcio tendría que ser 4+ para neutralizar dos sulfatos, y es 2+. Con cargas iguales y de signo contrario la proporción es de uno a uno.
Las dos cargas son iguales en valor. ¿Qué proporción hace falta?
Desarrollo
Cruzando salen , y los dos subíndices se dividen entre 2:
Es el yeso. Cuando las dos cargas coinciden en valor absoluto, el compuesto es siempre uno a uno.
- 04
Justificar el argumento
COMP4Ordena el argumento. Una pieza es falsa.
- Ve eligiendo las piezas en orden.
El paréntesis no depende de cuánto valga el subíndice sino de a qué se lo pones. Va siempre que el subíndice multiplique a un grupo de más de un átomo: en Ba(NO₃)₂ el subíndice es 2 y el paréntesis hace falta igual, porque sin él el 2 se leería solo sobre el oxígeno.
El razonamiento, en orden
Un compuesto iónico es eléctricamente neutro, así que la suma de las cargas positivas y negativas tiene que dar cero.
Cruzar las cargas es la forma rápida de conseguirlo: el subíndice de cada ion es la carga del otro, sin el signo.
Con Al³⁺ y SO₄²⁻ salen los subíndices 2 y 3, y como no comparten divisor la fórmula queda Al₂(SO₄)₃.
Con Ca²⁺ y SO₄²⁻ salen 2 y 2, que sí comparten divisor, y hay que simplificar a CaSO₄.
Resolución completa
Por qué se cruzan las cargas
No es un truco: es la forma más corta de imponer que el compuesto sea neutro. Si un catión de carga se junta con un anión de carga , la neutralidad pide
y la solución entera más pequeña es y . Eso es exactamente cruzar.
El sulfato de aluminio. Al³⁺ y SO₄²⁻ dan : seis cargas positivas contra seis negativas.
El sulfato de calcio. Ca²⁺ y SO₄²⁻ dan de entrada , que hay que simplificar a . Y ese es el único paso que el cruce no hace solo: la fórmula de un iónico no cuenta iones, da la proporción, y la proporción va siempre en su forma más simple.
Los dos sitios donde esto se cae, y valen puntos en el examen:
- Cruzar al revés. Se detecta en un segundo sumando cargas: si no dan cero, están cambiadas.
- Olvidar el paréntesis.
Al₂SO₄3no es la misma fórmula: dice dos aluminios, un azufre y cuarenta y tres oxígenos, si es que dice algo.
Y una consecuencia que sirve para el resto del tema: la masa molar depende de esos subíndices. Quien escribe AlSO₄ en vez de Al₂(SO₄)₃ no pierde solo el apartado de formulación; arrastra una masa molar equivocada por toda la cadena estequiométrica.
¿Esto está mal? Dilo →La resolución es nuestra y puede tener fallos. El enunciado es el original.
Lo tienes cuando
Dar la fórmula del sulfato férrico y la del nitrato de bario sin mirar nada, y explicar de dónde sale cada subíndice.
Stock y tradicional, que son la misma cosa
leerNombrar y formularA traducir entre «hierro(III)» y «férrico», y a no tomar los sufijos por números fijos.
Los sufijos son relativos al metal: férrico es 3 porque el hierro tiene 2 y 3, y plúmbico es 4 porque el plomo tiene 2 y 4.
- ejemploFérrico y plúmbico no son el mismo número
La rampa. Dos metales con valencias distintas y el mismo sufijo, que es la única idea del escalón: -ico no es un número.
- examenDiez compuestos más, con un plomo que admite dos nombres
El enunciado imprime los dos nombres del mismo compuesto —«Plomo(II) hidróxido / hidróxido plumboso»— y ahí está la pregunta.
Férrico y plúmbico no son el mismo número
paso 1 de 41.er intento a pelo · al 2.º aparece la pista, al 3.º el desarrollo — la solución nunca se da al fallar: se te dice en qué te has ido y por qué.
Enunciado
El hierro actúa con valencias 2 y 3; el plomo, con 2 y 4. Escribir la fórmula del óxido férrico y la del óxido plúmbico, y decir cómo se nombran los dos en nomenclatura de stock.
Las dos fórmulas y los dos nombres de stock.
- 01
Reconocer el camino
COMP1Los dos compuestos llevan el sufijo -ico. ¿Qué dice ese sufijo?
Es la confusión que este ejemplo existe para deshacer. Sale de haber visto muchas veces «férrico», donde efectivamente es 3, y de generalizarlo. Con el plomo, que tiene 2 y 4, -ico vale 4.
Es justo al revés: -oso es la menor y -ico la mayor. Un recurso para no dudar: «oso» y «menor» suenan pequeñas, «ico» va arriba.
Eso es, y la palabra importante es sus. El sufijo es relativo: no dice un número, dice «la de arriba de las que este elemento puede».
Los ácidos oxácidos también usan -ico y -oso, pero el sufijo no convierte nada en ácido: aquí estamos con óxidos. El sufijo solo elige entre las valencias del elemento.
- 02
El óxido férrico
COMP2Con el hierro en su valencia mayor y el oxígeno con 2−, ¿cuál es la fórmula del óxido férrico?
la fórmula, con los subíndices como númerosEse es el óxido ferroso, con el hierro en valencia 2. El sufijo -ico pide la mayor de las dos, que es 3.
Has cruzado al revés. El 3 del hierro baja al oxígeno y el 2 del oxígeno baja al hierro, no al contrario. Súmalas: 9+ contra 4− no es neutro.
Los subíndices salen del cruce y luego se simplifican, no se multiplican. Con Fe³⁺ y O²⁻ el cruce da directamente 2 y 3.
Férrico es el hierro de valencia 3.
Desarrollo
Hierro(III) con oxígeno(2−): cruzando, . Seis cargas de cada signo.
- 03
El óxido plúmbico
COMP2Mismo sufijo, otro metal. ¿Cuál es la fórmula del óxido plúmbico?
la fórmula, simplificadaHas usado la valencia 3, que es la del hierro. El plomo tiene 2 y 4, así que plúmbico es 4 — y ahí está toda la gracia del ejemplo: el sufijo no es un número fijo.
Ese es el óxido plumboso, con el plomo en su valencia menor.
Es el cruce sin simplificar. Pb⁴⁺ y O²⁻ dan de entrada , y los dos subíndices se dividen entre 2.
Las valencias del plomo son 2 y 4. ¿Cuál pide -ico?
Desarrollo
Plomo(IV) con oxígeno(2−): cruzando salen , que se simplifica a
- 04
Justificar el argumento
COMP4Ordena el argumento. Una pieza es falsa.
- Ve eligiendo las piezas en orden.
La tradicional sí puede: para cuatro valencias tiene los prefijos hipo- y per-, como en hipocloroso, cloroso, clórico y perclórico. Lo que la hace peor no es que no llegue, es que obliga a saberse de memoria cuántas valencias tiene cada elemento antes de poder traducir el sufijo. La de stock te lo dice.
El razonamiento, en orden
Las dos nomenclaturas dicen lo mismo: la de stock escribe la valencia en números romanos y la tradicional la codifica en el sufijo.
El sufijo es relativo al elemento: -ico es la mayor de las valencias que ese elemento tiene, y -oso la menor.
Como el hierro tiene 2 y 3, férrico es hierro(III) y su óxido es Fe₂O₃.
Como el plomo tiene 2 y 4, plúmbico es plomo(IV) y su óxido es PbO₂.
Resolución completa
El sufijo no es un número
Los dos compuestos de este ejemplo se llaman igual —los dos son -ico— y tienen fórmulas que no se parecen. Esa es toda la idea:
tradicional valencias del metal stock fórmula óxido ferroso 2 y 3 óxido de hierro(II) FeO óxido férrico 2 y 3 óxido de hierro(III) Fe₂O₃ óxido plumboso 2 y 4 óxido de plomo(II) PbO óxido plúmbico 2 y 4 óxido de plomo(IV) PbO₂ Las dos filas de -ico llevan valencias distintas, 3 y 4, porque el sufijo dice «la mayor de las suyas» y las suyas no son las mismas.
Cómo se traduce en la dirección difícil. De la tradicional a la fórmula hay que dar un rodeo que la de stock ahorra:
- ¿De qué elemento se habla? Del plomo.
- ¿Qué valencias tiene el plomo? 2 y 4.
- ¿Cuál pide el sufijo? -ico, la mayor: 4.
- Y ahora se cruza.
El paso 2 es el que falla, y falla en silencio: quien contesta 3 por costumbre obtiene una fórmula perfectamente escrita y equivocada.
Por qué esto importa más allá del apartado de formular. En el final de 2024-2025 el enunciado imprime los dos nombres del mismo compuesto —«Plomo(II) hidróxido / hidróxido plumboso»— precisamente para que se vea que son la misma cosa. Y en los ejercicios de estequiometría la fórmula entra en la masa molar: confundir PbO₂ con Pb₂O₃ cambia el resultado de toda la cadena.
¿Esto está mal? Dilo →La resolución es nuestra y puede tener fallos. El enunciado es el original.
Lo tienes cuando
Ver «-ico» y preguntarte cuál es la valencia mayor de ese metal, en vez de contestar tres por costumbre.
lo tienes cuando:Escribir la fórmula de un compuesto a partir de cualquiera de sus dos nombres, el de stock y el tradicional, y nombrarlo en las dos direcciones sin dudar de la valencia.
- ejemploEl sulfato de aluminio, cruzando las cargas
La cadena estequiométrica, de gramos a litros
las 3 de 3 — y el ejercicio más largo del examenCae 3 de 3 años
«Calcular el rendimiento de la primera etapa», «la cantidad total de O₂ necesaria», «el volumen de H₂SO₄ suponiendo un rendimiento del 95 %», «calcular la molalidad de la dilución».
Cae en las tres convocatorias y en las tres es el ejercicio más largo: 3,75 puntos en un control, 1,00 más en otro apartado del mismo, y 3,50 en el final. No es difícil por ninguna cuenta suelta — es difícil porque el resultado de cada apartado entra en el siguiente, así que un fallo en el primero se arrastra hasta el último.
Todo pasa por el mol
leerTodo el tema es un puente, y el puente es el molA entrar y salir de los moles desde gramos, litros de gas, litros de disolución o número de partículas.
La figura del apartado enseña las cuatro puertas y deja claro que la única flecha con química dentro es la del centro.
- ejemploSeis gramos de magnesio, y lo que pesa después
El ejemplo de entrada. Un solo cruce del puente, sin apartados encadenados detrás.
- ejemploEl puente del mol, cruzado en las cuatro direcciones
El segundo peldaño, y nuestro. El anterior cruza el puente de gramos a gramos; este lo cruza también hacia moléculas, hacia litros y hacia átomos, que es la otra mitad. Su mejor momento es el último apartado: contar moléculas y contar átomos de oxígeno no es lo mismo, y el subíndice de la fórmula es un factor de conversión más.
Seis gramos de magnesio, y lo que pesa después
paso 1 de 31.er intento a pelo · al 2.º aparece la pista, al 3.º el desarrollo — la solución nunca se da al fallar: se te dice en qué te has ido y por qué.
Enunciado
Se queman al aire 6,00 g de magnesio y todo el metal se convierte en óxido de magnesio:
Calcular la masa de óxido que se obtiene.
Datos: masas atómicas (u): Mg = 24,31; O = 16,00.
La masa de óxido de magnesio, en gramos.
- 01
Reconocer el camino
COMP1La reacción produce más masa de óxido que la de magnesio de partida. ¿Se está creando materia?
La masa total se conserva, pero la del óxido no tiene por qué ser la del magnesio: al óxido se le ha sumado el oxígeno. Lo que se conserva es magnesio + oxígeno = óxido.
Exacto. La masa se conserva contando todo lo que entra, y el oxígeno entra aunque no lo hayas pesado tú. Los 3,95 g de diferencia son precisamente el oxígeno que se ha combinado.
La equivalencia entre masa y energía existe, pero en una reacción química el efecto es de una parte en mil millones: no se mide con una balanza. Lo que explica la diferencia es mucho más simple.
La humedad podría dar reacciones secundarias, pero el enunciado dice que todo el metal se convierte en óxido. Con eso, la cuenta está cerrada.
- 02
La masa de óxido
COMP2¿Cuántos gramos de MgO se obtienen?
la masa en gramos, con dos cifras decimales — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…Esa es la masa de magnesio de partida. El óxido pesa más porque lleva el oxígeno incorporado: cada átomo de Mg arrastra uno de O.
Has dividido entre dos por el coeficiente. Los coeficientes son 2 y 2: hay un MgO por cada Mg, no uno por cada dos.
Tres pasos y ninguno tiene truco: gramos de Mg a moles, moles de Mg a moles de MgO con la proporción de la ecuación, y moles de MgO a gramos.
Desarrollo
La ecuación es 2 a 2, así que :
Los 3,95 g de más son el oxígeno que se ha combinado.
- 03
Justificar el argumento
COMP4Ordena el razonamiento. Una pieza es falsa.
- Ve eligiendo las piezas en orden.
Lo que se conserva es la masa total, contando todos los reactivos. Aquí entra oxígeno del aire, así que el producto pesa más que el metal solo.
Si el enunciado hubiera dado los gramos de oxígeno, podrías comprobarlo sumando: 6,00 de Mg más 3,95 de O son los 9,95 del óxido, exactos.
El razonamiento, en orden
Los 6,00 g de magnesio son 0,2468 mol, dividiendo entre su masa atómica.
Los coeficientes 2 y 2 dicen que sale un mol de MgO por cada mol de Mg, así que hay 0,2468 mol de óxido.
Multiplicando por la masa molar del MgO, 40,31, salen 9,95 g.
La diferencia, 3,95 g, es el oxígeno que se ha incorporado desde el aire.
El puente del mol tiene tres tramos, y el del medio —la proporción de la ecuación— es el único que cambia de un ejercicio a otro.
Resolución completa
La idea. Una ecuación ajustada habla de partículas y una balanza habla de gramos. El mol traduce entre las dos, y este ejercicio es el viaje completo en su versión más corta.
La proporción de la ecuación es 2 a 2, o sea uno a uno, así que hay tantos moles de óxido como de metal. Multiplicando por su masa molar:
Comprobación que conviene hacerse siempre: el óxido pesa 3,95 g más que el metal, y eso son exactamente 0,2468 mol de átomos de oxígeno —0,2468 × 16,00 = 3,95—. Cuando el balance de masas cuadra, el ejercicio está bien.
¿Esto está mal? Dilo →La resolución es nuestra y puede tener fallos. El enunciado es el original.
Lo tienes cuando
Ver un enunciado que da litros y pide gramos y saber, antes de leer nada más, que hay que pasar por el centro.
Quién se acaba primero, y cuánto se pierde
leerEl rendimiento, y lo que arrastraA identificar el reactivo limitante y a aplicar un rendimiento en el sitio correcto de la cadena.
- prácticaEl sulfato amónico, y un limitante que no es el que pesa una tonelada
Una tonelada de un reactivo y 4.870 moles del otro, y el limitante es el segundo. El problema existe para que no te fíes de la cifra que más impresiona.
- examenLa calcopirita, y un rendimiento que no puede ser
Trae una errata en el enunciado que daría un rendimiento del 93 588 %. Se reproduce tal cual y se explica en la resolución: detectar que un resultado es imposible también es el ejercicio.
- examenEl ácido sulfúrico, y un rendimiento que se arrastra tres etapas
Tres etapas en serie, y el rendimiento de la primera se arrastra hasta el final. Es el molde completo.
Lo tienes cuando
Aplicar un rendimiento una sola vez y en el paso que toca, y darte cuenta sin ayuda cuando un resultado intermedio es físicamente imposible.
Deducir la fórmula sin ver la molécula
leerLa fórmula empírica: contar sin verA sacar la fórmula empírica de un análisis de combustión y a subir de ahí a la molecular con la masa molar.
- prácticaLa niacina, y un nitrógeno medido sobre otra muestra
Misma trampa que el de examen y con la solución oficial publicada: el nitrógeno se mide sobre una muestra distinta y hay que escalarlo antes de restar nada.
- examenDos análisis, dos muestras distintas, y una fórmula que sale exacta
La vuelta de tuerca es que el nitrógeno se mide sobre una muestra distinta. Quien no lo ve divide entre la masa equivocada y le sale una fórmula que no es ninguna sustancia.
Lo tienes cuando
Montar el análisis con dos muestras distintas sin cruzar sus masas, y decidir el factor que sube de empírica a molecular.
Cuatro formas de decir cuánto hay disuelto
leerDisoluciones: cuatro formas de decir cuánto hayA moverte entre molaridad, molalidad, porcentaje en masa y densidad, y a diluir sin perder moles.
- ejemploDel frasco al matraz, cruzando la riqueza y la densidad
- prácticaUn ácido concentrado, agua, y después más ácido
Molaridad, molalidad y normalidad de la misma disolución, y después una mezcla. El detalle que se olvida es que el ácido concentrado ya traía agua dentro.
- examenEl ácido sulfúrico, y un rendimiento que se arrastra tres etapas
El apartado 1.5 lo pide entero: preparar, diluir y sacar la molalidad. Aparece aquí y en el escalón del rendimiento.
Del frasco al matraz, cruzando la riqueza y la densidad
paso 1 de 31.er intento a pelo · al 2.º aparece la pista, al 3.º el desarrollo — la solución nunca se da al fallar: se te dice en qué te has ido y por qué.
Enunciado
En el laboratorio hay un frasco de ácido clorhídrico comercial con la etiqueta: 37 % en masa, densidad 1,18 g/mL.
Calcular qué volumen de ese ácido hay que tomar para preparar 250 mL de una disolución 0,10 M.
Datos: masas atómicas (u): H = 1,01; Cl = 35,45.
El volumen de ácido comercial que hay que medir, en mililitros.
- 01
Reconocer el camino
COMP1La etiqueta da dos números, 37 % y 1,18 g/mL. ¿Para qué sirve cada uno?
No: uno relaciona masa con masa y el otro masa con volumen. Hacen falta los dos, y en ese orden.
Con la riqueza llegas a gramos de disolución, y lo que se mide con una pipeta son mililitros. Sin densidad no se puede cerrar.
Una riqueza en masa no da volúmenes: relaciona dos masas, la del producto puro y la de la disolución que lo contiene.
Eso es, y ese es el orden. Son dos conversiones encadenadas, y cada una tiene su dato: la riqueza dice cuánto del frasco es ácido de verdad, y la densidad cuánto ocupa lo que pesas.
- 02
El volumen que hay que medir
COMP2¿Cuántos mililitros del frasco hay que tomar?
el volumen en mL, con dos cifras decimales — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…Te has saltado la riqueza. Has convertido a volumen los 0,91 g de ácido puro, pero en el frasco esos gramos vienen dentro de 2,46 g de disolución.
Esos son los gramos de disolución, no los mililitros. Falta dividir entre la densidad.
Empieza por los moles que necesita el matraz, y de ahí hacia atrás: gramos de HCl puro, gramos de disolución del frasco, y mililitros.
Desarrollo
- 03
Justificar el argumento
COMP4Ordena el procedimiento. Una pieza es falsa.
- Ve eligiendo las piezas en orden.
Al revés: se divide. Si solo el 37 % del frasco es ácido, hace falta más disolución que ácido puro, no menos.
La comprobación mental: multiplicando saldrían 0,34 g de disolución para obtener 0,91 g de ácido, o sea más producto que recipiente. Cuando un resultado es imposible, el error suele estar en el sentido de la división.
El razonamiento, en orden
El matraz de 250 mL a 0,10 M necesita 0,025 mol de HCl.
Esos moles son 0,9115 g de ácido puro, multiplicando por su masa molar 36,46.
Como el frasco está al 37 %, esos gramos puros vienen dentro de 0,9115 / 0,37 = 2,464 g de disolución.
Dividiendo entre la densidad, 2,464 / 1,18 = 2,09 mL, que es lo que hay que pipetear.
Se enrasa el matraz con agua hasta los 250 mL, no se añaden 250 mL de agua.
Dos conversiones y un enrase. Y la última pieza no es un detalle de laboratorio: enrasar a 250 mL y añadir 250 mL de agua dan concentraciones distintas.
Resolución completa
La idea. Un reactivo de laboratorio nunca es puro, y lo que se mide con una pipeta son mililitros. Entre «los moles que quiero» y «los mililitros que pipeteo» hay dos conversiones, y cada una tiene su dato en la etiqueta.
Las dos divisiones van en ese sentido y conviene razonarlo. Si solo el 37 % del frasco es ácido, para tener 0,91 g de ácido hace falta más de un gramo de disolución: se divide. Y si cada mililitro pesa 1,18 g, para tener 2,46 g hacen falta menos de 2,46 mL: se divide otra vez.
Y el detalle de laboratorio que también se pregunta: esos 2,09 mL se echan en el matraz y se enrasa con agua hasta la marca de 250 mL. No es lo mismo que añadir 250 mL de agua — eso daría 252 mL de disolución y una concentración algo menor.
Este camino, con estos dos datos de etiqueta, es el que cierra casi todos los ejercicios largos de la asignatura. En el examen de 2024-2025 aparece con sulfúrico al 98 %, y en el control de 2023-2024 con sulfúrico al 97 %: cambian los números, no el recorrido.
¿Esto está mal? Dilo →La resolución es nuestra y puede tener fallos. El enunciado es el original.
Lo tienes cuando
Preparar una disolución desde un reactivo comercial con su pureza y su densidad, y saber qué se conserva al diluir y qué no.
lo tienes cuando:Recorrer la cadena entera —del dato que te den a lo que te pidan— sin pararte a decidir por dónde, y arrastrar un rendimiento sin aplicarlo dos veces.
- ejemploSeis gramos de magnesio, y lo que pesa después
Rellenar la tabla, de la Z a las propiedades
las 3 de 3 — siempre una tabla que rellenarCae 3 de 3 años
«Completar la tabla», «calcular la carga nuclear efectiva del electrón más externo», «¿cuál tendrá mayor radio atómico?», «indicar los números cuánticos del electrón diferenciador».
Es el bloque más regular de los cuatro: cae en las tres convocatorias y en las tres con el mismo formato, una tabla de cuatro o cinco columnas que hay que rellenar. Vale 3,00, 3,00 y 2,00 puntos. Y se resuelve entero con una cadena de un solo sentido, así que es también el que mejor rinde por hora estudiada.
La configuración se escribe dos veces
leerLa configuración electrónica se escribe dos vecesA escribir una configuración en el orden de llenado y en el energético, y a saber para qué sirve cada una.
El diagrama de Moeller es una herramienta para no olvidarse de ningún orbital, no un formato de respuesta. Grupo y periodo se leen sobre la otra.
- ejemploCuántos electrones caben en el nivel n = 3
- ejemploEl cinc, y por qué su configuración se escribe de dos maneras
El peldaño de en medio, y nuestro. El cinc es el caso donde los dos órdenes dan respuestas distintas: el diferenciador es un 3d y el más externo un 4s. Y termina con la asimetría que más se falla — entra antes el 4s y sale antes el 4s también, así que el catión conserva los diez 3d.
- examenCinco elementos del periodo 5, y dos que solo se distinguen por la segunda ionización
Tres de las cinco filas dan grupo y periodo en vez de la Z, así que hay que recorrer la cadena en el sentido contrario.
Cuántos electrones caben en el nivel n = 3
paso 1 de 41.er intento a pelo · al 2.º aparece la pista, al 3.º el desarrollo — la solución nunca se da al fallar: se te dice en qué te has ido y por qué.
Enunciado
Para el nivel , determinar cuántos orbitales hay en total y cuántos electrones caben en él.
El número de orbitales del nivel y el número de electrones que admite.
- 01
Reconocer el camino
COMP1Antes de contar nada. Fijado , ¿qué valores puede tomar ?
El tope es , no . Con cuatro valores tendrías un , y los orbitales no aparecen hasta .
Eso es. La regla es que va de hasta , así que con hay tres formas de orbital disponibles, que se escriben , y .
La cuenta empieza en cero, no en uno. El orbital es el que tiene , y existe en todos los niveles: si empezaras en te quedarías sin el .
- 02
Los orbitales del nivel
COMP2Sumando los orbitales de las tres formas, ¿cuántos orbitales hay en el nivel ?
un número entero — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…Has contado las formas —, y —, no los orbitales. Cada forma trae varias orientaciones: el son tres orbitales y el son cinco.
Ese es el número de electrones, que es el doble. Un orbital admite dos electrones, así que primero cuentas orbitales y después multiplicas.
Parece que has contado . El número de orientaciones de una forma no es sino , porque va de a pasando por el cero.
Cada aporta orbitales. Suma para , y .
Desarrollo
Para cada forma, el número de orientaciones es :
y el total del nivel es . En general un nivel tiene orbitales, y aquí .
- 03
Los electrones que caben
COMP2¿Cuántos electrones admite en total el nivel ?
un número entero — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…Ese es el número de orbitales. Cada uno admite dos electrones, uno con cada valor de , así que el nivel admite el doble.
Diez son los electrones que caben solo en los cinco orbitales . Faltan los del y los del .
Nueve orbitales, y en cada uno caben dos electrones.
Desarrollo
Cada orbital admite dos electrones —el principio de exclusión de Pauli no deja repetir los cuatro números, y lo único que queda libre es —, así que
En general, .
- 04
Justificar el argumento
COMP4Ordena el argumento. Una pieza es falsa.
- Ve eligiendo las piezas en orden.
Suena a proporción y no lo es. En el nivel 1 caben 2 electrones y en el 3 caben 18, que son nueve veces más, no tres. Lo que crece como es el número de orbitales, no el número de formas.
El razonamiento, en orden
Con los valores de son , y , o sea , y .
Cada aporta orientaciones, así que hay orbitales.
Cada orbital admite dos electrones: en total .
Resolución completa
Las formas disponibles. El número cuántico está limitado por : va de hasta . Con eso da , es decir los orbitales , y .
Las orientaciones de cada forma. Fijado , el número cuántico recorre todos los enteros de a , el cero incluido. Son valores: uno para el , tres para el y cinco para el .
Los electrones. El cuarto número, , solo tiene dos valores, y el principio de exclusión de Pauli impide que dos electrones del mismo átomo compartan los cuatro. Así que en cada orbital caben exactamente dos:
La forma corta. Las dos cuentas tienen fórmula cerrada: un nivel tiene orbitales y admite electrones. Conviene saber de dónde sale antes de usarla, porque la pregunta de examen no suele ser esta: suele ser descartar un conjunto de números cuánticos, y ahí hace falta el razonamiento en cascada, no el resultado.
¿Esto está mal? Dilo →La resolución es nuestra y puede tener fallos. El enunciado es el original.
Lo tienes cuando
Escribir la configuración de un elemento del bloque d en los dos órdenes y decir cuál es su electrón diferenciador y cuál el más externo, que no son el mismo.
La carga efectiva, con sus dos tablas
leerLa carga nuclear efectiva, por las reglas de SlaterA calcular la carga nuclear efectiva por las reglas de Slater, y a usar la tabla que toca según el electrón sea s, p o d.
La figura del apartado reparte el apantallamiento del bromo en sus tres pesos. Y hay un patrón de comprobación: el sodio tiene que dar 2,20 y el cloro 6,10.
- ejemploLa carga efectiva del sodio, que sirve de patrón
El Slater más corto que existe con los tres pesos en juego, y su resultado está publicado en la colección. Sirve de patrón.
- prácticaTres cargas efectivas, y una que se calcula con otra tabla
Tres átomos, y uno de ellos con el electrón diferenciador en un orbital d, que usa la otra tabla.
- examenCuatro elementos, una tabla y dos cargas efectivas
La carga efectiva del sodio, que sirve de patrón
paso 1 de 41.er intento a pelo · al 2.º aparece la pista, al 3.º el desarrollo — la solución nunca se da al fallar: se te dice en qué te has ido y por qué.
Enunciado
Calcular por las reglas de Slater la carga nuclear efectiva que siente el electrón más externo del sodio, .
La carga nuclear efectiva del electrón 3s del sodio.
- 01
Reconocer el camino
COMP1La configuración agrupada en subcapas es . Miramos el electrón . ¿Cuántos electrones hay en su mismo grupo, aparte de él?
Ahí está el fallo más común de Slater. La constante de pantalla mide lo que los demás interponen; el electrón que estudias no se cuenta nunca. Si lo contases, cada cuenta te saldría de más.
Esos ocho están en la capa , no en el mismo grupo. Sí apantallan, pero con cada uno, no con .
Exacto. El grupo contiene un solo electrón, que es justamente el que estamos mirando, y un electrón nunca se apantalla a sí mismo. Ese término vale cero.
- 02
La constante de pantalla
COMP2Con los ocho electrones de la capa y los dos de más adentro, ¿cuánto vale ?
un número, con dos decimales — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…Te has contado a ti mismo, sumando un que no toca. El electrón que se estudia queda fuera de la cuenta.
Has apantallado con los diez electrones internos. Solo los de y más adentro tapan del todo; los de la capa inmediatamente inferior tapan .
Parece que has puesto también a los dos electrones . Esos están en , y ahí el peso es .
Ocho electrones a y dos a .
Desarrollo
- 03
La carga efectiva
COMP2¿Qué carga nuclear efectiva siente entonces el electrón ?
un número, con dos decimales — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…Ese es el resultado de la cuenta ingenua , restando «los electrones internos» sin pesarlos. Da un número redondo y parece razonable, pero pierde justo lo que Slater mide: que apantallar no es tapar del todo.
Sale de haberte contado a ti mismo en el grupo. Revisa .
, con .
Desarrollo
- 04
Justificar el argumento
COMP4Ordena el argumento. Una pieza es falsa.
- Ve eligiendo las piezas en orden.
Es la cuenta ingenua disfrazada de argumento, y además mezcla dos cosas: la carga del ion Na y la carga efectiva del átomo neutro. Que las dos den «uno» y «algo parecido a uno» es casualidad del sodio; con el cloro la ingenua da y Slater da .
El razonamiento, en orden
Se agrupa la configuración en subcapas: .
En el grupo del electrón mirado no queda ningún compañero, así que ese término es cero.
Los ocho de la capa aportan cada uno y los dos de aportan .
La suma da , y .
Resolución completa
Por qué este ejercicio y no otro. El sodio es el Slater más corto que existe con los tres pesos en juego, y además su resultado está publicado en los problemas de la asignatura, que dan para el sodio y para el cloro. Sirve de patrón: si calculas este y no te da, el fallo está en el método, y arreglarlo aquí cuesta un minuto en vez de arruinarte una tabla de cinco columnas.
El agrupamiento. Lo primero, siempre, es escribir la configuración partida en los grupos de Slater —— y señalar en cuál cae el electrón que se estudia. Aquí:
Los tres términos. El electrón mirado está solo en su grupo, así que el término de desaparece. Los ocho del segundo nivel están en y pesan . Los dos del primero están en y pesan .
Lo que enseña el número. La cuenta ingenua —quitar los diez electrones internos— habría dado . Slater da , más del doble, y esa diferencia es la que explica por qué el sodio no se comporta como un átomo con un solo protón. Apantallar no es tapar: los electrones internos se mueven, y el de fuera se cuela.
¿Esto está mal? Dilo →La resolución es nuestra y puede tener fallos. El enunciado es el original.
Lo tienes cuando
Hacer un Slater de un electrón p y otro de uno d sin confundir las tablas, y comprobar el método contra el sodio antes de fiarte.
Radio, ionización y electronegatividad, razonadas
leerLas propiedades periódicas salen todas de la carga efectiva y de nA ordenar elementos por cualquiera de las cuatro propiedades diciendo si decide n o decide la carga efectiva.
- prácticaOrdenar por electronegatividad, dentro de un grupo y dentro de un periodo
Un apartado dentro de un grupo y otro dentro de un periodo, que son los dos criterios y no se mezclan.
- examenTres elementos, y una tabla que hay que emparejar antes de rellenar
Las filas llegan descolocadas y hay que emparejarlas razonando la tendencia. Dos elementos solo se separan por la segunda energía de ionización.
Lo tienes cuando
Ordenar cinco elementos de un periodo y cuatro de un grupo diciendo en cada caso cuál de los dos factores manda, y explicar por qué la afinidad electrónica no sigue una flecha limpia.
El radio iónico y las series isoelectrónicas
leerEl radio iónico, y la serie isoelectrónicaA comparar iones cuando las reglas de catión y anión no bastan porque todos tienen los mismos electrones.
- ejemploLa serie isoelectrónica del neón
La rampa. Una serie isoelectrónica limpia, los cinco iones del neón, sin ningún ion de fuera que obligue a cambiar de criterio a mitad de la comparación.
- ejemploEl potasio, el cloro y sus dos iones, ordenados por tamaño
El peldaño de en medio, y nuestro. El anterior compara cinco iones con los mismos electrones, donde solo decide la carga; este mezcla dos periodos y compara cada átomo con su propio ion, que es cuando hay que aplicar las dos reglas en orden. Su pieza trampa es la más útil del bloque: una ordenación correcta con el motivo equivocado, que es media pregunta perdida cuando el examen pide razonar.
- examenCuatro elementos, una tabla y dos cargas efectivas
El apartado 1.5 pide ordenar tres iones, y son dos comparaciones distintas: una dentro de la serie isoelectrónica y otra fuera.
La serie isoelectrónica del neón
paso 1 de 41.er intento a pelo · al 2.º aparece la pista, al 3.º el desarrollo — la solución nunca se da al fallar: se te dice en qué te has ido y por qué.
Enunciado
Los iones N³⁻, O²⁻, F⁻, Na⁺ y Mg²⁺ tienen los cinco diez electrones. Ordenarlos de menor a mayor radio iónico y justificar el criterio usado.
El orden de los cinco iones por radio, y la razón.
- 01
Reconocer el camino
COMP1Los cinco tienen la configuración del neón. ¿Qué decide entonces el tamaño?
Todos los iones de una serie isoelectrónica acaban en la misma capa —aquí la del neón, —, así que el periodo del elemento de partida no distingue nada.
Eso es. Diez electrones sujetados por doce protones están más apretados que diez sujetados por siete: a más carga nuclear, menor radio.
Esa regla compara un ion con su propio átomo, no dos iones entre sí. Aquí no hay átomos neutros con los que comparar: hay cinco iones, y la regla no llega.
Aquí resulta que el orden que sale es el mismo, y por eso este razonamiento engaña tanto. Pero el motivo es otro: dentro de una serie isoelectrónica los aniones son mayores porque tienen menos protones, no porque sean aniones. Compara O²⁻ con S²⁻, que tienen la misma carga y tamaños muy distintos.
- 02
El más pequeño
COMP2¿Cuántos protones tiene el menor de los cinco iones?
un número entero — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…Siete protones son los del nitrógeno, que con diez electrones da N³⁻: el que menos carga nuclear tiene y por tanto el mayor de los cinco, no el menor.
Diez son los electrones, que los cinco comparten. Lo que distingue es la carga del núcleo, y ahí ninguno de los cinco tiene diez: el neón sería el átomo neutro, y no está en la lista.
Once son los del sodio. Va en la dirección buena pero se queda uno corto: el magnesio tiene doce y es el que más aprieta.
El magnesio es el elemento de número atómico mayor de los cinco.
Desarrollo
Los cinco números atómicos son 7, 8, 9, 11 y 12. El mayor es el del magnesio, y es el ion más pequeño de la serie: doce protones tirando de diez electrones.
- 03
Cuántos son cationes
COMP2De los cinco iones de la serie, ¿cuántos son cationes?
un número entero — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…Son N³⁻, O²⁻ y F⁻ los que tienen carga negativa, o sea tres aniones. Cationes solo hay dos: Na⁺ y Mg²⁺.
Un ion no es un catión por el hecho de ser ion. Catión es el de carga positiva, y aquí tres de los cinco la tienen negativa.
Los que están a la izquierda del neón en la tabla han perdido electrones; los de la derecha los han ganado.
Desarrollo
Na⁺ y Mg²⁺ son cationes —elementos que pierden electrones para llegar al neón— y N³⁻, O²⁻ y F⁻ son aniones, que los ganan. La frontera es el propio neón: los de antes ganan, los de después pierden.
- 04
Justificar el argumento
COMP4Ordena el argumento. Una pieza es falsa.
- Ve eligiendo las piezas en orden.
Dentro de esta serie el resultado coincide, y por eso la pieza parece buena. Pero la afirmación general es falsa: el catión Cs⁺ es mucho mayor que el anión F⁻. Lo que ordena aquí no es el signo de la carga, es la carga nuclear — y da la casualidad de que en una serie isoelectrónica las dos cosas van juntas.
El razonamiento, en orden
Los cinco iones tienen diez electrones, así que la repulsión entre ellos y el apantallamiento son prácticamente los mismos.
Lo único que cambia de uno a otro es el número de protones, que va de 7 en el nitrógeno a 12 en el magnesio.
Más protones sobre los mismos electrones significa una nube más apretada, o sea menor radio.
El orden de menor a mayor es Mg²⁺ < Na⁺ < F⁻ < O²⁻ < N³⁻, que es el de número atómico decreciente.
Resolución completa
Cuando las dos reglas de siempre no sirven
Del radio iónico se aprenden dos reglas —el catión encoge, el anión se hincha— y las dos comparan un ion con su átomo. En una serie isoelectrónica no hay átomo con el que comparar: hay cinco iones con los mismos diez electrones, y las reglas no dicen nada.
Lo que queda es una sola variable:
ion Z electrones radio N³⁻ 7 10 el mayor O²⁻ 8 10 F⁻ 9 10 Na⁺ 11 10 Mg²⁺ 12 10 el menor Cómo se reconoce una serie isoelectrónica en un examen, que es la mitad del trabajo: se cuentan los electrones de cada ion —número atómico menos la carga, con su signo— y si salen todos iguales, se deja de razonar con cationes y aniones y se ordena por Z.
Y el aviso que este ejemplo prepara. En el examen los iones no vienen todos de la misma serie. El control de 2023-2024 pide ordenar tres, y dos de ellos son isoelectrónicos y el tercero no: ahí hay que hacer dos comparaciones distintas, una dentro de la serie por protones y otra fuera, por número de capas. Confundir cuál toca es el error que decide ese apartado.
¿Esto está mal? Dilo →La resolución es nuestra y puede tener fallos. El enunciado es el original.
Lo tienes cuando
Reconocer una serie isoelectrónica y ordenarla por número de protones, sin intentar aplicarle las reglas de catión y anión.
lo tienes cuando:Coger un número atómico y llegar hasta la afinidad electrónica sin saltarte ningún eslabón, y saber en cada paso si manda n o manda la carga efectiva.
De la estructura de Lewis a las fuerzas intermoleculares
2 de 3 — seis apartados de un solo dibujoCae 2 de 3 años
«Dibujar la estructura de Lewis. Razonar la respuesta», «analizar la hibridación de los átomos y estudiar la geometría», «indicar los ángulos de enlace y estudia la polaridad», «indicar razonadamente qué fuerzas intermoleculares surgirán».
Cae en dos de las tres convocatorias, y en las dos con la misma cadena de seis apartados encadenados sobre una sola molécula. Eso tiene una consecuencia que conviene saber antes de estudiarlo: si falla el Lewis, fallan los seis. No es un ejercicio donde se puedan rascar puntos sueltos.
Lewis en cuatro pasos
leerLewis en cuatro pasosA dibujar una estructura de Lewis contando primero los electrones de valencia, y a saber cuántos enlaces tiene que haber antes de empezar.
- ejemploEl dióxido de carbono, de Lewis a la polaridad
Tres átomos y la cadena entera, incluido el final que más importa: por qué el CO₂ es apolar teniendo los enlaces más polares.
El dióxido de carbono, de Lewis a la polaridad
paso 1 de 41.er intento a pelo · al 2.º aparece la pista, al 3.º el desarrollo — la solución nunca se da al fallar: se te dice en qué te has ido y por qué.
Enunciado
Para la molécula de CO₂, recorrer la cadena entera: electrones de valencia, número estérico del átomo central, geometría y polaridad.
Datos: números atómicos C (6) y O (8). Electronegatividades C = 2,55 y O = 3,44.
Los electrones de valencia, el número estérico del carbono y si la molécula es polar.
- 01
Reconocer el camino
COMP1Antes de dibujar nada. ¿Cuál de los dos elementos va en el centro y por qué?
Eso es. El átomo central es el que comparte con más vecinos, y el que menos tira de los electrones es el que mejor lo hace. El carbono tiene 2,55 frente a los 3,44 del oxígeno.
La cantidad no decide: en el agua hay dos hidrógenos y el que va al centro es el oxígeno. Lo que decide es la electronegatividad, y aquí el oxígeno es el más electronegativo de los dos.
Tener seis electrones de valencia en vez de cuatro no convierte a un átomo en central. De hecho es al revés: al oxígeno le faltan solo dos para el octeto, así que le basta con dos enlaces y no necesita rodearse.
- 02
Los electrones de valencia
COMP2Sumando lo que aporta cada átomo, ¿cuántos electrones de valencia hay que repartir en la estructura de Lewis del CO₂?
un número entero — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…Has sumado los electrones totales de los tres átomos, . En Lewis solo entran los de la capa de valencia, que son cuatro del carbono y seis de cada oxígeno.
Parece que has contado un solo oxígeno. Hay dos, y cada uno aporta sus seis.
Veinticuatro son los electrones que caben —ocho por átomo—, no los que hay. La diferencia entre las dos cifras es justamente lo que se comparte.
El carbono es del grupo 14 y el oxígeno del 16. Aporta cada uno los de su grupo, y hay dos oxígenos.
Desarrollo
Y como caben , la diferencia son cuatro pares compartidos, es decir cuatro enlaces: dos dobles.
- 03
El número estérico del carbono
COMP2Con la estructura O=C=O delante, ¿cuál es el número estérico del átomo de carbono?
un número entero — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…Has contado cada doble enlace como dos. A efectos de geometría un doble enlace cuenta como una sola dirección, porque el enlace se monta encima del y no apunta a ningún sitio nuevo.
Parece que has sumado un par solitario al carbono. El carbono del CO₂ no tiene ninguno: sus cuatro electrones de valencia están los cuatro compartidos.
Átomos unidos más pares solitarios, y un doble enlace cuenta por uno.
Desarrollo
Dos átomos unidos y cero pares solitarios:
Número estérico 2 significa hibridación y geometría lineal, con un ángulo O–C–O de 180°.
- 04
Justificar el argumento
COMP4Ordena el argumento sobre la polaridad. Una pieza es falsa.
- Ve eligiendo las piezas en orden.
Es la confusión que este ejercicio existe para romper. La polaridad de la molécula no se hereda de sus enlaces: se obtiene sumando vectores sobre la geometría. Si la forma es simétrica, dipolos muy grandes pueden cancelarse del todo, y eso es exactamente lo que le pasa al CO₂.
El razonamiento, en orden
Cada enlace C=O es polar: la diferencia de electronegatividad es 3,44 − 2,55 = 0,89 y el vector apunta hacia el oxígeno.
El número estérico del carbono es 2, así que la geometría molecular es lineal y los dos oxígenos están a 180°.
Los dos vectores tienen el mismo módulo y sentidos opuestos: su suma es cero.
La molécula es apolar, aunque sus enlaces sean muy polares.
Resolución completa
El esqueleto. El carbono va al centro por ser el menos electronegativo. Los electrones de valencia son
y con enlaces sencillos el carbono se quedaría con cuatro, muy lejos del octeto. Cerrando un doble enlace con cada oxígeno, los tres átomos llegan a ocho: la estructura es O=C=O, con dos pares solitarios en cada oxígeno.
La geometría. El carbono tiene dos átomos unidos y ningún par solitario, así que su número estérico es 2. Eso da hibridación , geometría electrónica lineal y geometría molecular también lineal —no hay pares solitarios que esconder—, con un ángulo de 180°.
La polaridad, que es lo que enseña el ejercicio. El enlace C=O es claramente polar: hay casi nueve décimas de diferencia de electronegatividad, y el vector apunta hacia el oxígeno. Pero los dos vectores son iguales y opuestos, así que
El CO₂ es apolar teniendo los enlaces más polares de todo este ejercicio. Compáralo con el agua, que tiene enlaces menos polares y sí es una molécula polar: la diferencia no está en el enlace, está en la forma. El agua es angular y sus dos vectores no se oponen.
Ese contraste es el que hay que llevarse, porque el examen lo usa: pide primero la geometría y después la polaridad, en ese orden, precisamente porque la segunda depende de la primera.
¿Esto está mal? Dilo →La resolución es nuestra y puede tener fallos. El enunciado es el original.
Lo tienes cuando
Contar los electrones que hay y los que caben, restar, y saber cuántos enlaces múltiples faltan antes de dibujar nada.
El número estérico, y las dos geometrías
leerGeometría electrónica y geometría molecular no son lo mismoA sacar la hibridación contando direcciones, y a no confundir la geometría electrónica con la molecular.
La figura del apartado enseña metano, amoniaco y agua con la misma geometría electrónica y tres formas distintas.
- ejemploEl amoniaco, y las dos geometrías que no son la misma
- examenEl cloruro de vinilo, y los seis apartados que cuelgan de un dibujo
- examenEl acetilcianuro, con tres hibridaciones distintas en una sola molécula
Tres carbonos con tres hibridaciones distintas. Aquí no se puede contestar «la molécula es sp²»: hay que ir átomo por átomo.
El amoniaco, y las dos geometrías que no son la misma
paso 1 de 31.er intento a pelo · al 2.º aparece la pista, al 3.º el desarrollo — la solución nunca se da al fallar: se te dice en qué te has ido y por qué.
Enunciado
Para la molécula de NH₃, determinar el número estérico del nitrógeno, su hibridación, la geometría electrónica y la geometría molecular, y explicar por qué el ángulo de enlace no es el ideal.
Datos: números atómicos H (1) y N (7).
El número estérico, las dos geometrías y el motivo de que el ángulo se cierre.
- 01
Reconocer el camino
COMP1El nitrógeno tiene cinco electrones de valencia y forma tres enlaces. ¿Qué pasa con los otros dos?
Un enlace covalente comparte pares enteros, no fracciones. Los electrones sobrantes se quedan localizados en el átomo, y por eso se llaman pares solitarios.
Un hidrógeno solo puede formar un enlace, porque solo tiene un orbital y caben dos electrones. Si el nitrógeno usara ese par para enlazar, tendría que ser con un cuarto átomo, y aquí no hay ninguno.
Los electrones de valencia no se pierden al formar una molécula neutra: se reparten entre enlaces y pares solitarios. Y la cuenta del octeto sale precisamente contando los dos que quedan sueltos: tres enlaces dan seis, más dos, ocho.
Exacto, y ese par es el protagonista del ejercicio. No se ve en la molécula pero ocupa sitio, empuja a los enlaces y decide tanto la forma como el ángulo.
- 02
El número estérico del nitrógeno
COMP2¿Cuál es el número estérico del átomo de nitrógeno en el NH₃?
un número entero — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…Has contado solo los átomos unidos. El par solitario también cuenta, y es justo por eso que la molécula no es trigonal plana sino piramidal.
Parece que has contado los dos electrones del par solitario por separado. Un par cuenta como uno, igual que un enlace cuenta como uno aunque lleve dos electrones dentro.
Átomos unidos más pares solitarios. Hay tres hidrógenos y un par.
Desarrollo
Número estérico 4 significa hibridación y geometría electrónica tetraédrica.
- 03
Reconocer el camino
COMP1Con geometría electrónica tetraédrica, ¿cuál es la geometría molecular del amoniaco?
Tres enlaces darían trigonal plana si el número estérico fuera 3. Con el par solitario es 4, y eso saca a los hidrógenos del plano del nitrógeno: la molécula tiene volumen.
Angular es lo que queda cuando hay dos pares solitarios y dos enlaces, que es el caso del agua. Aquí hay un par y tres enlaces.
Serían la misma si los cuatro vértices llevaran un átomo. Aquí solo hay tres átomos alrededor del nitrógeno; el cuarto vértice está ocupado por el par solitario, que no se dibuja.
Eso es. La geometría molecular solo mira dónde están los átomos, y uno de los cuatro vértices del tetraedro lo ocupa el par solitario. Lo que queda es un tetraedro al que le falta un vértice.
- 04
Justificar el argumento
COMP4Ordena el argumento sobre el ángulo. Una pieza es falsa.
- Ve eligiendo las piezas en orden.
Es exactamente al revés, y por eso la conclusión saldría al revés también. Un par solitario ocupa más sitio que un par enlazante, no menos, porque no está estirado entre dos núcleos sino sujeto por uno solo. Si dejara hueco, el ángulo se abriría.
El razonamiento, en orden
El número estérico del nitrógeno es 4, así que la geometría electrónica es tetraédrica y el ángulo ideal sería 109,5°.
Uno de los cuatro vértices lo ocupa un par solitario: la geometría molecular es una pirámide trigonal.
Un par solitario está sujeto por un solo núcleo, así que se extiende más y repele con más fuerza que un par enlazante.
Esa repulsión extra aprieta los tres enlaces N–H entre sí y el ángulo baja hasta unos 107°.
Resolución completa
La cuenta. El nitrógeno aporta cinco electrones de valencia y cada hidrógeno uno, así que hay ocho para repartir. Tres enlaces N–H se llevan seis y quedan dos: un par solitario sobre el nitrógeno. Con eso el nitrógeno tiene su octeto y cada hidrógeno sus dos.
El número estérico. Tres átomos unidos más un par solitario:
Cuatro significa hibridación y geometría electrónica tetraédrica.
Las dos geometrías. Aquí está lo que el ejercicio quiere dejar claro. La geometría electrónica coloca los cuatro pares en los vértices de un tetraedro. La geometría molecular solo mira los átomos, y uno de esos cuatro vértices no tiene átomo. Lo que queda a la vista es una pirámide trigonal: el nitrógeno arriba y los tres hidrógenos formando la base.
El temario lo dice con una frase que conviene recordar tal cual: al describir la forma de una molécula se indica siempre la geometría molecular, no la de los pares de electrones.
El ángulo. El ideal del tetraedro es 109,5°, que es lo que mide el metano. En el amoniaco baja a unos 107°, y el motivo es el orden de repulsiones:
Un par solitario está sujeto por un solo núcleo, así que su nube se extiende más cerca del átomo central y empuja más. Ese empujón aprieta los tres enlaces entre sí y cierra el ángulo.
La comprobación de que lo has entendido es predecir el agua sin calcularla: dos pares solitarios en vez de uno, geometría molecular angular, y un ángulo todavía menor que el del amoniaco. Si el razonamiento del amoniaco es el bueno, el del agua sale solo.
¿Esto está mal? Dilo →La resolución es nuestra y puede tener fallos. El enunciado es el original.
Lo tienes cuando
Dar la hibridación de cada átomo central de una molécula de tres carbonos, y decir la geometría molecular sin describir el andamio de pares.
Cuándo se cancelan los dipolos, y qué queda entre moléculas
leerLa molécula es polar cuando los dipolos no se cancelanA decidir si una molécula es polar sumando vectores sobre su geometría, y a nombrar sus fuerzas intermoleculares con el criterio correcto.
- ejemploCuatro moléculas, cuáles son polares y qué las une
La rampa. Cuatro moléculas conocidas, para separar «enlace polar» de «molécula polar» y fijar el criterio del enlace de hidrógeno antes del cloruro de vinilo.
- examenEl cloruro de vinilo, y los seis apartados que cuelgan de un dibujo
El apartado 2.4 pide las fuerzas, y lo que se puntúa es descartar el enlace de hidrógeno diciendo por qué.
Cuatro moléculas, cuáles son polares y qué las une
paso 1 de 41.er intento a pelo · al 2.º aparece la pista, al 3.º el desarrollo — la solución nunca se da al fallar: se te dice en qué te has ido y por qué.
Enunciado
Se dan cuatro moléculas: CCl₄, CHCl₃, H₂O y NH₃. Decir cuáles son polares y qué fuerzas intermoleculares presenta cada una.
La polaridad de las cuatro y sus fuerzas intermoleculares.
- 01
Reconocer el camino
COMP1El enlace C–Cl es claramente polar, y sin embargo el CCl₄ no lo es. ¿Por qué?
No la tienen: el cloro es bastante más electronegativo (3,0 frente a 2,5), y por eso cada enlace C–Cl sí es polar. Lo que cancela es la geometría, no la diferencia de electronegatividad.
Eso es. El momento dipolar es un vector, y en un tetraedro regular con cuatro sustituyentes iguales la suma de los cuatro da cero. Los enlaces siguen siendo polares; la molécula no.
El número par no basta. El agua tiene dos enlaces y es de las moléculas más polares que hay: sus dos dipolos no se cancelan porque la molécula es angular, no lineal.
Los pares libres influyen en la geometría, pero no son la explicación. El metano tampoco tiene pares libres y también es apolar; el CHCl₃ tampoco los tiene en el carbono y sí es polar.
- 02
Cuántas son polares
COMP2De las cuatro moléculas del enunciado, ¿cuántas son polares?
un número entero — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…Te falta el cloroformo. El CHCl₃ es tetraédrico como el CCl₄, pero uno de sus cuatro sustituyentes es un hidrógeno: la simetría se rompe y los dipolos ya no se cancelan.
El CCl₄ no lo es. Tiene los enlaces más polares de las cuatro y la molécula resulta apolar, que es justo la idea de este ejemplo.
Dibuja los dipolos de cada una y pregúntate si la suma vectorial se cierra.
Desarrollo
- CCl₄: tetraédrica y simétrica, los cuatro dipolos se cancelan → apolar.
- CHCl₃: tetraédrica pero con un sustituyente distinto → polar.
- H₂O: angular, con dos pares libres empujando → polar.
- NH₃: pirámide trigonal, con un par libre arriba → polar.
- 03
Cuántas tienen enlace de hidrógeno
COMP2Y de las cuatro, ¿en cuántas hay enlace de hidrógeno entre sus moléculas?
un número entero — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…Has contado el cloroformo. Es polar y tiene un hidrógeno, pero ese hidrógeno cuelga de un carbono, no de N, O o F. Sin eso no hay enlace de hidrógeno: hay dipolo-dipolo, que es bastante más flojo.
El agua no es la única. El amoníaco también lo tiene: su hidrógeno cuelga del nitrógeno, que está en la lista de los tres.
La condición es que el hidrógeno esté unido directamente a N, O o F.
Desarrollo
Solo el H₂O y el NH₃. La regla no es «que la molécula sea muy polar» ni «que tenga hidrógenos»: es que el hidrógeno cuelgue de nitrógeno, oxígeno o flúor, que son los tres átomos lo bastante pequeños y electronegativos para dejarlo casi desnudo.
- 04
Justificar el argumento
COMP4Ordena el argumento. Una pieza es falsa.
- Ve eligiendo las piezas en orden.
No hierve por encima: el cloroformo hierve a 61 °C y el agua a 100, teniendo el cloroformo casi siete veces más masa molar. Esa comparación es precisamente la prueba de que el enlace de hidrógeno pesa más que la masa. Las fuerzas de dispersión crecen con el tamaño, sí, pero aquí no compensan.
El razonamiento, en orden
La polaridad de una molécula es la suma vectorial de los dipolos de sus enlaces, así que depende de la geometría y no solo de los enlaces.
El CCl₄ tiene cuatro enlaces polares iguales en un tetraedro regular, y por eso su suma es cero: solo tiene fuerzas de dispersión.
El CHCl₃ es el mismo tetraedro con un sustituyente cambiado, la suma ya no se cierra y aparecen fuerzas dipolo-dipolo.
El H₂O y el NH₃ tienen el hidrógeno colgando de O y de N, así que además presentan enlace de hidrógeno.
Resolución completa
Enlace polar y molécula polar no son lo mismo
Es la distinción que más se cobra en este apartado, y el CCl₄ es el contraejemplo perfecto: sus enlaces son los más polares de las cuatro moléculas y la molécula es apolar. El momento dipolar es un vector, y cuatro vectores iguales repartidos en un tetraedro regular suman cero.
molécula geometría ¿polar? fuerzas intermoleculares CCl₄ tetraédrica no dispersión CHCl₃ tetraédrica, un sustituyente distinto sí dispersión + dipolo-dipolo H₂O angular sí + enlace de hidrógeno NH₃ pirámide trigonal sí + enlace de hidrógeno La cadena que hay que recorrer siempre, y en este orden:
- Lewis, para saber cuántos pares hay alrededor del átomo central.
- La geometría molecular, contando los pares libres.
- La suma vectorial de los dipolos: ¿se cancela?
- Y solo entonces las fuerzas, que se acumulan: dispersión las tiene todo; dipolo-dipolo, las polares; enlace de hidrógeno, únicamente si hay H unido a N, O o F.
El error que decide el ejercicio del examen es el paso 4 con el cloroformo: tiene un hidrógeno y es polar, y aun así no hay enlace de hidrógeno, porque ese hidrógeno cuelga de un carbono. Lo que se puntúa no es contestar que no, es decir por qué no.
¿Esto está mal? Dilo →La resolución es nuestra y puede tener fallos. El enunciado es el original.
Lo tienes cuando
Descartar el enlace de hidrógeno con el criterio bueno —el H tiene que colgar de N, O o F— y no por si acaso.
La energía reticular, y el ciclo que la mide
leerLa energía reticular, y el rodeo que hay que dar para medirlaA ordenar dos iónicos por energía reticular y a montar un ciclo de Born-Haber contando bien sus escalones.
La figura del apartado es el ciclo del NaCl con sus números, y el error típico que va debajo es copiarlo cuando el no metal no es un gas.
- ejemploEl ciclo del cloruro de magnesio, contando escalones
La rampa. El mismo ciclo con el no metal ya gaseoso, que es el caso fácil: aquí no hay sublimación del cloro que discutir.
- examenEl ciclo del yoduro de bario, y el escalón que el del NaCl no tiene
El yodo es sólido, así que el ciclo lleva un escalón de sublimación que el del NaCl no tiene. Es el único ejercicio del corpus que pide un Born-Haber.
El ciclo del cloruro de magnesio, contando escalones
paso 1 de 41.er intento a pelo · al 2.º aparece la pista, al 3.º el desarrollo — la solución nunca se da al fallar: se te dice en qué te has ido y por qué.
Enunciado
Calcular la energía reticular del MgCl₂ con un ciclo de Born-Haber, a partir de estos datos, todos en kJ/mol:
sublimación del Mg (s) +148 disociación del Cl₂ (g) +244 1.ª energía de ionización del Mg +738 2.ª energía de ionización del Mg +1451 afinidad electrónica del Cl −349 entalpía de formación del MgCl₂ (s) −641 La energía reticular del MgCl₂, en kJ/mol.
- 01
Reconocer el camino
COMP1El ciclo del NaCl empieza sublimando el sodio. Aquí el cloro no se sublima. ¿Por qué?
Entra como Cl₂ gaseoso, que es su forma estándar. Llegar hasta el ion cuesta dos escalones —disociar y luego captar el electrón—, y los dos están en el ciclo.
Exacto, y es la comprobación que hay que hacer antes de montar cualquier ciclo: mirar en qué estado está cada elemento en condiciones estándar. Un sólido se sublima, un gas diatómico se disocia, y un elemento que ya es gas monoatómico no necesita ni una cosa ni la otra.
No es que sea pequeña: es que no existe en este ciclo. El punto de partida del cloro es Cl₂ gaseoso, y de ahí no hay ningún cambio de estado que dar.
Sí lo hacen cuando son sólidos. El yodo es un no metal sólido, y el ciclo de un yoduro lleva su escalón de sublimación además del de disociación. Es justamente el caso que cae en el examen.
- 02
El camino largo hasta los iones gaseosos
COMP2Suma los escalones que llevan de los elementos en su estado estándar hasta Mg²⁺(g) y 2 Cl⁻(g). ¿Cuánto vale?
la energía en kJ/mol, con su signo — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…Has contado una sola afinidad electrónica. Hacen falta dos cloruros por cada magnesio, así que la afinidad entra dos veces: .
Parece que te has dejado la segunda ionización. El magnesio pierde dos electrones para llegar a Mg²⁺, y el segundo cuesta casi el doble que el primero porque ya se arranca de un catión.
Ese es el total sin restar nada por las afinidades. Captar un electrón libera energía, así que los −349 de cada cloro entran con su signo negativo.
Sublimar, disociar, ionizar dos veces y captar dos electrones.
Desarrollo
Fíjate en el peso de cada término: las dos ionizaciones solas son 2189, más que todo lo demás junto.
- 03
La energía reticular
COMP2Los dos caminos tienen que costar lo mismo. ¿Cuánto vale entonces la energía reticular del MgCl₂?
la energía reticular en kJ/mol, en valor absoluto — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…Has restado la entalpía de formación en vez de sumarla. Es negativa, así que restarla suma: .
Esa es la entalpía de formación, que es lo que se mide. La reticular es lo que se busca, y es cuatro veces mayor: el ciclo existe precisamente porque las dos no se parecen.
El camino corto es la entalpía de formación. Iguala los dos.
Desarrollo
Como la entalpía es función de estado, el camino corto y el largo valen lo mismo:
- 04
Justificar el argumento
COMP4Ordena el argumento. Una pieza es falsa.
- Ve eligiendo las piezas en orden.
Es mayor —2524 frente a 788— y el motivo no es el número de protones sino la carga del ion. La ley de Coulomb multiplica las cargas: pasar de Na⁺ a Mg²⁺ dobla el producto, y además el Mg²⁺ es más pequeño que el Na⁺, con lo que la distancia también juega a favor. Los protones del núcleo no aparecen en esa fórmula.
El razonamiento, en orden
Antes de montar el ciclo se mira el estado estándar de cada elemento: el Mg es sólido y hay que sublimarlo, el Cl₂ es gas y hay que disociarlo.
La fórmula MgCl₂ dice cuántas veces entra cada escalón: dos ionizaciones para el magnesio y dos afinidades electrónicas, una por cloro.
El camino largo hasta los iones gaseosos suma 1883 kJ/mol, dominado por las dos ionizaciones.
Igualando los dos caminos, la energía reticular sale 2524 kJ/mol, cuatro veces la entalpía de formación.
Resolución completa
El ciclo se monta leyendo la fórmula y la tabla periódica
Antes de sumar nada hay que decidir qué escalones tiene el ciclo, y eso no se copia del ejemplo del NaCl: se lee de dos sitios.
De la tabla periódica, el estado de cada elemento. El magnesio es sólido: se sublima. El cloro es un gas diatómico: se disocia. Si el no metal fuese sólido —el yodo, por ejemplo— habría que sublimarlo y disociarlo, dos escalones donde el cloro tiene uno.
De la fórmula, cuántas veces entra cada uno. MgCl₂ pide Mg²⁺, o sea dos ionizaciones, y dos cloruros, o sea dos afinidades electrónicas.
Con eso el ciclo queda:
Lo que conviene mirar del resultado. La energía reticular es cuatro veces la entalpía de formación en valor absoluto. Eso no es un accidente del MgCl₂: la formación es la diferencia pequeña entre dos números grandes —lo que cuesta hacer los iones y lo que devuelve juntarlos—, y por eso no sirve para estimar la reticular ni al revés. El ciclo no es una comodidad, es la única vía.
Y la comparación con el NaCl, que es la pregunta de teoría que acompaña siempre: 2524 contra 788. El salto lo explica la ley de Coulomb, , con las cargas multiplicando: 2×1 frente a 1×1, y encima con iones más pequeños.
¿Esto está mal? Dilo →La resolución es nuestra y puede tener fallos. El enunciado es el original.
Lo tienes cuando
Escribir el ciclo de un compuesto cualquiera mirando primero el estado físico de cada elemento y la fórmula, que dice cuántas ionizaciones y cuántas afinidades hacen falta.
lo tienes cuando:Recorrer la cadena entera sobre una molécula que no hayas visto, y saber en cada paso si te preguntan por la geometría electrónica o por la molecular.
- ejemploEl dióxido de carbono, de Lewis a la polaridad
Por qué una sustancia funde donde funde
2 de 3 — se razona, no se calculaCae 2 de 3 años
«Identificar la temperatura correspondiente a cada compuesto. Justificar la respuesta», «escoger razonadamente un compuesto de la lista para cada una de las cuatro sustancias», «explicar el fundamento científico de la siguiente afirmación».
Cae en dos de las tres convocatorias, y con un formato que no tiene ninguno de los otros bloques: se examina sin números. Son preguntas de razonar, de 0,50 a 2,00 puntos, y una respuesta vaga vale cero. Lo que se puntúa es nombrar el mecanismo con su vocabulario, no acertar el resultado.
Los cuatro tipos de sólido, y cómo se delatan
leerCómo se identifica un sólido por lo que haceA identificar un sólido a partir de lo que hace, preguntando por la conductividad antes que por nada más.
La figura del apartado es el árbol de decisión, y el orden importa: «conduce en sólido» y «conduce fundido» son dos preguntas distintas.
- ejemploCuatro sustancias, y la pregunta que hay que hacer primero
La rampa. Cuatro sustancias y una tabla de tres columnas, para fijar el orden de las preguntas antes de que el examen ponga ocho candidatos.
- examenCuatro sustancias descritas por lo que hacen, y ocho candidatas
Cuatro descripciones y ocho candidatos. El fallo que lo decide es decir «conduce» sin decir cuándo.
- examenCinco temperaturas de fusión, y cinco compuestos que colocarlas
Cinco temperaturas que colocar, con casi tres mil grados entre los iónicos y los moleculares.
Cuatro sustancias, y la pregunta que hay que hacer primero
paso 1 de 41.er intento a pelo · al 2.º aparece la pista, al 3.º el desarrollo — la solución nunca se da al fallar: se te dice en qué te has ido y por qué.
Enunciado
Cuatro sustancias sólidas se ensayan en el laboratorio y se anota lo que hacen:
conduce en sólido conduce fundida T. de fusión A no sí 801 °C B sí sí 1084 °C C no no −57 °C D no no 1610 °C Identificar el tipo de sólido de cada una.
El tipo de sólido de las cuatro sustancias.
- 01
Reconocer el camino
COMP1Con esta tabla delante, ¿cuál es la primera pregunta que hay que hacerse?
Exacto. Solo el metálico tiene electrones libres estando sólido. Es la pregunta que más separa de una vez, y por eso va delante.
Esa es la segunda pregunta, y solo tiene sentido para las que ya han dicho que no conducen en sólido. Hacerla primero mezcla metales e iónicos, que son los dos que conducen fundidos.
La solubilidad tiene demasiadas excepciones para decidir: hay iónicos insolubles, como el carbonato de calcio, y moleculares muy solubles, como el azúcar.
Sirve, pero separa peor: el iónico y el covalente reticular la tienen los dos alta, y los metales la tienen de todo — el mercurio funde a −39 °C y el wolframio a 3422 °C. Es una pista de segundo paso, no de primero.
- 02
Cuántas conducen fundidas
COMP2De las cuatro sustancias, ¿cuántas conducen la corriente estando fundidas?
un número entero — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…Solo has contado la A. El metal también conduce fundido: al fundirse no pierde sus electrones libres, solo la red ordenada. Son dos, la A y la B.
Tres serían si el covalente reticular condujese, y no lo hace ni fundido: sus electrones están en enlaces localizados y no hay iones que se puedan mover.
Léelo en la tabla, columna «conduce fundida».
Desarrollo
La A y la B. Y esa columna es la que separa al iónico —que solo conduce cuando sus iones quedan libres, es decir fundido o disuelto— del covalente reticular y del molecular, que no conducen nunca.
- 03
La que no encaja en el molde
COMP2Una de las cuatro funde por debajo de cero. ¿Cuántos grados por debajo del punto de fusión de la sustancia iónica está?
un número, en grados — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…Has restado a 801 los 57 en vez de sumárselos. El −57 está por debajo de cero, así que la distancia hasta 801 es la suma de los dos.
Esa es la distancia hasta el covalente reticular, la D, que funde a 1610 °C. La sustancia iónica es la A.
De −57 a 0 hay 57 grados, y de 0 a 801 hay 801.
Desarrollo
Casi novecientos grados entre un sólido molecular y uno iónico, y no es casualidad: en el molecular se rompen fuerzas intermoleculares, y en el iónico hay que deshacer una red de enlaces. Ese salto de orden de magnitud es lo que hace de la temperatura de fusión una pista fiable entre esas dos familias.
- 04
Justificar el argumento
COMP4Ordena el argumento. Una pieza es falsa.
- Ve eligiendo las piezas en orden.
No basta, y es el fallo que decide el ejercicio del examen. «La A conduce» y «la B conduce» son las dos ciertas y describen sustancias de familias distintas. Lo que identifica no es que conduzca, es cuándo: en sólido, solo el metal; solo fundido, el iónico.
El razonamiento, en orden
La B conduce en estado sólido, y eso solo lo hace el metálico: es cobre, que funde a 1084 °C.
La A no conduce en sólido pero sí fundida, que es la firma del iónico: sus iones solo se mueven cuando la red se deshace. Es cloruro de sodio.
La C no conduce nunca y funde a −57 °C, así que lo que se rompe al fundirla son fuerzas intermoleculares: es un sólido molecular.
La D no conduce nunca y funde a 1610 °C, así que lo que se rompe son enlaces covalentes de una red entera: es covalente reticular, como el cuarzo.
Resolución completa
Preguntar en el orden bueno
Las cuatro familias se separan con dos preguntas, y el orden importa porque la primera parte el conjunto en dos mitades desiguales:
- ¿Conduce en estado sólido? Si sí, es metálico y se acabó: es el único con electrones deslocalizados sin fundir nada.
- Si no, ¿conduce fundido? Si sí, es iónico: los iones existían ya, pero estaban presos en la red.
- Si tampoco, decide la temperatura de fusión. Baja —decenas o pocos cientos de grados— es molecular; muy alta es covalente reticular.
Aplicado a las cuatro:
conduce sólido conduce fundida Tf tipo A no sí 801 °C iónico (NaCl) B sí sí 1084 °C metálico (Cu) C no no −57 °C molecular D no no 1610 °C covalente reticular (SiO₂) La distinción que se cobra puntos es la de las dos primeras columnas. Un enunciado que diga solo «conduce la electricidad» no permite decidir entre A y B, y por eso los exámenes de esta asignatura nunca lo dicen así: dicen «conduce fundido pero no en estado sólido», que es una frase entera con la respuesta dentro.
Y el matiz de la temperatura de fusión, que también cae: sirve para separar el molecular de los otros tres, pero no para ordenar un metálico frente a un iónico. Aquí el cobre funde por encima del cloruro de sodio, y con otro par de sustancias saldría al revés.
¿Esto está mal? Dilo →La resolución es nuestra y puede tener fallos. El enunciado es el original.
Lo tienes cuando
Colocar cinco sustancias en su tipo sin dudar, y ordenar dos iónicos entre sí razonando con el tamaño y la carga de los iones.
Por qué un líquido se seca, y por qué el agua salada tarda más
leerUn soluto disuelto baja la presión de vaporA explicar un fenómeno de evaporación con la presión de vapor y las propiedades coligativas, usando los términos que se puntúan.
- ejemploDónde hierve el agua, que no siempre es a cien grados
El Kilimanjaro y la olla rápida, que son el mismo razonamiento en los dos sentidos.
- examenEl bañador que se seca antes, y los cuatro términos que valen medio punto
Medio punto y media hoja. Se puntúan cuatro términos: disociación en iones, ion-dipolo, presión de vapor y propiedad coligativa.
Dónde hierve el agua, que no siempre es a cien grados
paso 1 de 31.er intento a pelo · al 2.º aparece la pista, al 3.º el desarrollo — la solución nunca se da al fallar: se te dice en qué te has ido y por qué.
Enunciado
El agua hierve a 100 °C al nivel del mar. En la cima del Kilimanjaro, a 5895 m de altitud, la presión atmosférica es de 350 mmHg y el agua hierve a 79 °C.
Determinar cuántos grados baja la temperatura de ebullición y explicar a qué se debe.
La diferencia de temperatura de ebullición y su causa.
- 01
Reconocer el camino
COMP1¿Qué significa exactamente que un líquido «hierve»?
Eso sería descomponer el agua, no hervirla. Al hervir, las moléculas se separan unas de otras pero cada una sigue entera.
Cien grados es la temperatura de ebullición del agua y a presión atmosférica normal, dos condiciones que no siempre se cumplen. El dietil éter hierve a 34,6 °C, y el agua del Kilimanjaro a 79.
No son lo mismo. Un líquido se evapora por la superficie a cualquier temperatura; hervir es que se formen burbujas de vapor dentro del líquido, y eso solo pasa cuando la presión de vapor alcanza a la exterior.
Esa es la definición, y explica todo lo demás. Como la presión de vapor sube con la temperatura, basta con bajar la presión exterior para que el encuentro se produzca antes.
- 02
La caída de la temperatura de ebullición
COMP2¿Cuántos grados centígrados baja la temperatura de ebullición del agua en la cima respecto del nivel del mar?
un número entero, en grados centígrados — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…Ese es el valor de la temperatura en la cima, no la caída. La pregunta es por la diferencia entre las dos.
Has restado las presiones, . La pregunta es por grados, no por milímetros de mercurio; las dos cosas están relacionadas pero no son proporcionales.
Los dos datos están en el enunciado, y la operación es una resta.
Desarrollo
- 03
Reconocer el camino
COMP1Una olla rápida trabaja a unas 2 atm. Siguiendo el mismo razonamiento, ¿qué le pasa al agua de dentro?
La temperatura de ebullición normal es una propiedad del líquido; la temperatura a la que hierve en un sitio concreto depende de la presión de ese sitio. Si no fuera así, la olla rápida no serviría para nada.
Se lo impide hasta cierta temperatura, no para siempre. La presión de vapor sube sin techo con la temperatura, así que siempre acaba alcanzando a la exterior.
Es el sentido contrario. Más presión exterior significa que la presión de vapor tiene que llegar más arriba para igualarla, y para eso hace falta más temperatura.
Exacto, y el temario da la cifra: unos 120 °C. La olla no cocina más rápido porque caliente más deprisa, sino porque permite que el agua líquida llegue a una temperatura que a presión normal sería imposible.
- 04
Justificar el argumento
COMP4Ordena el argumento. Una pieza es falsa.
- Ve eligiendo las piezas en orden.
Mezcla dos cosas y ninguna funciona. La temperatura ambiente no entra en la definición de ebullición: lo que decide es la presión. Y si el argumento fuera cierto, meter una olla en el congelador haría hervir el agua antes.
El razonamiento, en orden
Un líquido hierve cuando su presión de vapor iguala a la presión exterior.
La presión de vapor de un líquido aumenta siempre al aumentar la temperatura.
En la cima la presión exterior es de 350 mmHg en vez de 760, así que el encuentro se produce antes: a 79 °C.
La caída es de 100 − 79 = 21 °C, y en una olla rápida a 2 atm ocurre lo contrario y el agua llega a unos 120 °C.
Resolución completa
La definición, que es lo único que hay que saber. Un líquido hierve cuando su presión de vapor iguala a la presión exterior. La temperatura de ebullición normal es el caso particular en que esa presión exterior son 760 mmHg.
Como la presión de vapor crece siempre con la temperatura, la consecuencia es inmediata: si bajas la presión exterior, el encuentro se produce a menos temperatura.
El número. En la cima del Kilimanjaro la presión es de 350 mmHg y el agua hierve a 79 °C, así que
La comprobación en el otro sentido. Una olla rápida trabaja a unas 2 atm, y ahí el agua hierve a unos 120 °C. Si el razonamiento del Kilimanjaro es el bueno, este sale solo y con el signo contrario: más presión exterior, más temperatura hace falta.
Y de paso explica por qué la olla cocina antes, que no es lo que la gente supone. No calienta más deprisa: permite que el agua líquida esté más caliente. A presión normal el agua no puede pasar de 100 °C sin evaporarse, así que la comida nunca ve más de esa temperatura.
Por qué esto está en el tema de propiedades y no en otro sitio. Porque la temperatura de ebullición de cada líquido —dietil éter a 34,6 °C, etanol a 78,3 °C, agua a 100 °C, todas a la misma presión— la decide la fuerza de sus fuerzas intermoleculares. El agua hierve la última de las tres porque es la única con enlaces de hidrógeno.
¿Esto está mal? Dilo →La resolución es nuestra y puede tener fallos. El enunciado es el original.
Lo tienes cuando
Explicar lo del bañador con los cuatro términos, no con una frase de sentido común; y decir si una temperatura de ebullición sube o baja al cambiar la presión, razonándolo.
lo tienes cuando:Clasificar cualquier sustancia por su tipo de sólido preguntando por la conductividad en dos tiempos, y ordenar dentro de cada familia con el criterio que le toca — energía reticular en los iónicos, fuerza intermolecular en los moleculares.
- ejemploCuatro sustancias, y la pregunta que hay que hacer primero
Los tres exámenes enteros, cronometrados
las tres convocatorias, con relojTodo lo anterior a la vez, en 1.45 h y sin calculadora.
El primer cuatrimestre no encadena bloques dentro de un ejercicio, pero sí encadena apartados: el de estequiometría tiene hasta ocho, y el del enlace seis. Eso solo se entrena haciendo el examen entero con reloj. Las tres convocatorias están transcritas completas, sin un solo ejercicio declarado fuera.
- examen2023-2024 · curso 2023-2024
Tres de sus cuatro ejercicios son estequiometría —3,00 · 1,25 · 2,00 · 3,75—. Si vas justo de tiempo, es el que más rinde hacer entero.
- examen2024-2025 · curso 2024-2025
El más repartido: cubre los cuatro temas él solo y trae el único Born-Haber del corpus.
- examen2024-2025 · curso 2024-2025
El final, y el más difícil de los tres. Su ejercicio 1 vale 3,50 y cruza nombrar, ajustar, rendimientos y disoluciones en una sola cadena.
lo tienes cuando:Terminar una convocatoria completa dentro del tiempo, y que el ejercicio de estequiometría no se te coma más de la mitad del reloj.
- examen2023-2024 · curso 2023-2024
Lo que no se puede consultar
lo que hay que llevar en la cabezaNada, directamente. Es lo que los enunciados dan por sabido.
En el examen no hay calculadora ni formulario, y las tres convocatorias dan por sabidas las mismas cinco cosas sin escribirlas. Va el último porque es repaso: se llega aquí con los bloques hechos.
- leerTodo el tema es un puente, y el puente es el mol
Las cuatro puertas del mol: dividir entre la masa molar, PV = nRT, multiplicar por la molaridad y dividir entre el número de Avogadro.
- leerDisoluciones: cuatro formas de decir cuánto hay
Molaridad, molalidad, porcentaje en masa y densidad, y qué se conserva al diluir.
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Las dos tablas de Slater con sus pesos —0,35 · 0,85 · 1,00— y la regla aparte para los electrones d.
- leerEl número estérico decide la hibridación
Átomos unidos más pares solitarios, con el enlace múltiple contando por uno, y la tabla de geometrías que sale de ahí.
- leerLos cuatro tipos de sólido cristalino
Los cuatro tipos con su partícula y su fuerza de cohesión.
lo tienes cuando:Escribir de memoria las cinco de abajo y decir en qué bloque se usa cada una, sin mirar.
- leerTodo el tema es un puente, y el puente es el mol