INSTITUTO POLITCNICO NACIONALEscuela Superior de Ingeniera Mecnica y Elctrica Unidad Zacatenco

INGENIERA ELCTRICA

LABORATORIO DE QUMICA BSICA

PRACTICA NO. 1ENLACES

Equipo: 6Profesora: Alejandra Montes Servn.Fecha de entrega: 12-Octubre-2015

NDICE

CONTENIDO.

OBJETIVO: El alumno identificara el tipo de enlace que forman los tomos al unirse y formar molculas de acuerdo a las propiedades caractersticas que presentan.CONSIDERACIONES TERICAS: Enlaces.En qumica, un dato experimental importante es que slo losgases noblesy losmetales en estado de vaporse presentan en la naturaleza comotomos aislados, en la mayora de los materiales que nos rodean los elementos estn unidos porenlaces qumicos.Enlace significa unin, unenlace qumicoes la unin de dos o ms tomos con un solo fin, alcanzar la estabilidad, tratar de parecerse algas noblems cercano. Para la mayora de los elementos se trata de completar ocho electrones en su ltimo nivel.Las fuerzas atractivas que mantienen juntos los elementos que conforman un compuesto, se explican por la interaccin de los electrones que ocupan los orbitales ms exteriores de ellos (electrones de valencia).Cuando dos tomos se acercan se ejercen varias fuerzas entre ellos. Algunas de estas fuerzas tratan de mantenerlos unidos, otras tienden a separarlos.En la mayora de los tomos, con excepcin de los gases nobles (muy estables, con su ltima capa o nivel de energa completo con sus ocho electrones), las fuerzas atractivas son superiores a las repulsivas y los tomos se acercan formando unenlace.As, podemos considerar alenlace qumico como la fuerza que mantiene unidos a dos o ms tomos dentro de una molcula.Todos los enlaces qumicos resultan de la atraccin simultnea de uno o ms electrones por ms de un ncleo.Electrones de ValenciaEn la mayora de los tomos, muchos de los electrones son atrados con tal fuerza por sus propios ncleos que no pueden interaccionar de forma apreciable con otros ncleos. Slo los electrones que ocupan los niveles de energa ms alejados del ncleo de un tomo pueden interaccionar con dos o ms ncleos. A stos se les llamaelectrones de valencia(sobre los niveles de energa.La unin consiste en que uno o ms electrones de valencia de algunos de los tomos se introducen en la esfera electrnica del otro.Aqu debemos recordar que elnmero de electrones de valencia de un tomo es igual al nmero de su familia o grupo (que corresponden a las 18 divisiones verticales) en la tabla peridica, usando slo la antigua numeracin romana.As, tenemos un electrn de valencia para los elementos de los grupos IA (o grupo 1) y IB (o grupo 11); dos electrones de valencia para los elementos de los grupos IIA y IIB (o grupos 2 y 12), y cuatro para los elementos de los grupos IVB y IVA (o grupos 4 y 14).Todos los tomos de losgases nobles(o sea: nen, argn, criptn, xenn y radn) tienen ocho electrones de valencia, excepto el helio, que tiene dos. Los elementos de las familias (grupos) cercanas a los gases nobles tienden a reaccionar para adquirir la configuracin de ocho electrones de valencia de los gases nobles.Esta configuracin electrnica de los gases nobles les comunica inactividad qumica y una gran estabilidad.Esto se conoce como laregla del octeto de Lewis, que fue enunciada por el qumico estadounidense Gilbert N. Lewis.Regla del octeto.Los tomos tienden a perder, ganar o compartir electrones en forma tal que queden con un total de 8 electrones en su nivel energtico ms exterior, esta configuracin les proporciona gran estabilidad.Estructura o Notacin de Lewis.La notacin o estructura de Lewis es una representacin grfica que muestra la cantidad de electrones de valencia que hay en el ltimo orbital.La estructura de Lewis fue propuesta por Gilbert Lewis, la cantidad de electrones de valencia se representan con puntos alrededor del elemento qumico (smbolo).Ejemplo: BrTipos de enlaces.Como dijimos al principio, el hecho de que los tomos se combinen o enlacen para formar nuevas sustancias se explica por la tendencia a conformar estructuras ms estables. De ah que dichos enlaces qumicos sean considerados como un incremento de estabilidad.Para lograr ese estado ideal estable, los tomos pueden utilizar algn mtodo que les acomode, eligiendo entre: ceder o captar electrones, compartir electrones con otro tomo o ponerlos en comn junto con otros muchos.De estas tres posibilidades nacen los tres tipos de enlace qumico:inico,covalenteymetlico.

Tomando como base ladiferencia de electronegatividadentre los tomos que forman un enlace se puede predecir el tipo de enlace que se formar:DIFERENCIA DE ELECTRONEGATIVIDADTIPO DE ENLACE

1.7Inico

1.7Covalente

Enlace inico.Cuando una molcula de una sustancia contienetomos de metales y no metales, los electrones son atrados con ms fuerza por los no metales, que se transforman en iones con carga negativa; los metales, a su vez, se convierten en iones con carga positiva.Entonces, los iones de diferente signo se atraen electrostticamente, formando enlaces inicos.Este enlace se origina cuando se transfiere uno o varios electrones de un tomo a otro. Debido al intercambio electrnico, los tomos se cargan positiva y negativamente, establecindose as una fuerza de atraccin electrosttica que los enlaza.Se forma entre dos tomos con una apreciable diferencia de electronegatividades, los elementos de los grupos I y II A forman enlaces inicos con los elementos de los grupos VI y VII A.

ENLACE IONICO (NaCl).

Na + Cl Na Cl

En general, cuando el compuesto est constituido por un metal y un no-metal y adems la diferencia en electronegatividades es mayor a 1.7, el compuesto esinico.Propiedades de un enlace inicoLos productos resultantes de un enlace inico poseen caractersticas especiales:Son slidos de elevado punto de fusin y ebullicin.La mayora son solubles en disolventes polares como el agua.La mayora son insolubles en disolventes apolares como el benceno o el hexano.Las sustancias inicas conducen la electricidad cuando estn en estado lquido o en disoluciones acuosas por estar formados por partculas cargadas (iones), pero no en estado cristalino, porque los iones individuales son demasiado grandes para moverse libremente a travs del cristal.Al intentar deformarlos se rompe el cristal, son frgiles.Enlace covalente.Se presenta cuando se comparten uno o ms pares de electrones entre dos tomos cuya diferencia de electronegatividad es pequea (menor o igual a 1.7).Enlace covalente apolar (o no polar).Si los tomos enlazados son no metales e idnticos (como en N2o en O2), los electrones son compartidos por igual por los dos tomos, y el enlace se llamacovalente apolar.Se establece entre tomos con igual electronegatividad. tomos del mismo elemento presentan este tipo de enlace.

Esto es cierto para todas las molculas diatmicas homonucleares (formadas por dos tomos del mismo elemento), tales como H2, O2, N2, F2y Cl2, porque los dos tomos idnticos tienen electronegatividades idnticas. Por lo que podemos decir:los enlaces covalentes en todas las molculas diatmicas homonucleares deben ser no polares. Por ejemplo, una molcula de dixido de carbono (CO2) es lineal con el tomo de carbono al centro y, por lo tanto, debido a su simetra es covalente apolar.

Enlace covalente polar.Si los tomos son no metales pero distintos (como en el xido ntrico, NO), los electrones son compartidos en forma desigual y el enlace se llama covalente polar (polar porque la molcula tiene un polo elctrico positivo y otro negativo, y covalente porque los tomos comparten los electrones, aunque sea en forma desigual).Se establece entre tomos con electronegatividades prximas pero no iguales.Estas sustancias no conducen la electricidad ni tienen brillo, ductilidad o maleabilidad.Propiedades de los enlaces covalentes.Son gases, lquidos o slidos de bajo punto de fusin.La mayora son insolubles en disolventes polares.La mayora son solubles en disolventes apolares.Los lquidos y slidos fundidos no conducen la electricidad.Las disoluciones acuosas son malas conductoras de la electricidad porque no contienen partculas cargadas.

MATERIAL Y EQUIPO: 2 Vasos de precipitados de 100 . 2 Electrodos de Cobre. 1 Portalmparas. 1 Lmpara incandescente. 2 Extensiones con caimanes. 1 Cpsula de porcelana. 1 Pinza para cpsula. 1 Mechero, anillo y tela de alambre con asbesto. ReactivosSoluciones a 30 g/L de:

a) Cloruro de sodio ( NaCl )b) Nitrato de potasio ( KN)c) Azcar ( )

Soluciones al 50% volumen de:

d) cido Clorhdrico ( HCl)e) cido Actico ( )f) ALCOHOL ( )

Tetracloruro de Carbono ( ) Cloruro de Sodio (NaCl ) granulado Azcar ( ) granulada

DESARROLLO EXPERIMENTAL:Procedimiento A.1. Marque los vasos limpios de 100 , con una etiqueta, indicando cada una de las siguientes soluciones: NaCl, , HCl, respectivamente; vierta en cada uno aproximadamente 30, de agua destilada.2. Monte el circuito, colocando inicialmente los electrodos en el vaso que contiene agua, con el objetivo de limpiarlos.3. Pruebe el circuito poniendo en contacto los electrodos fuera del agua; si la lmpara incandescente enciende, contine, en caso contrario, revise el circuito.4. A continuacin introduzca los electrodos en la solucin NaCl, como se indica en la figura 1; anote si enciende o no.5. Retire los electrodos de la solucin de NaCl, introdzcalos en el vaso con agua para enjuagarlos y squelos.6. Repita los pasos 4 y 5 para cada una de las sustancias, anotando en la tabla del cuestionario, si enciende o no. Procedimiento B.1. Coloque una pequea cantidad (unos cuantos granos) de Azcar en la cpsula de porcelana y caliente hasta la fusin. Tome el tiempo aproximado que se requiri.2. Deje enfriar la cpsula, lmpiela calentando con agua, deje enfriar, squela y a continuacin coloque sobre la misma unos cuantos granos de Sal (NaCl).3. Caliente la cpsula con el Cloruro de Sodio por un tiempo similar al requerido por el Azcar para fundirse. Observe cul se funde ms rpido.

CUESTIONARIO:Procedimiento A.1. Llene la siguiente tabla:SolucinNaClHCl

Encendi la lmpara? (si o no)SiNoNoSiSiNoNo

Tipo de enlace (inico o covalente)InicoCovalenteCovalenteInicoInicoCovalenteCovalente

Procedimiento B.2. En el procedimiento B, Qu sustancia funde ms rpido y qu carcter de enlace predomina? En la otra sustancia cual es el carcter de enlace que predomina?Respuesta: Azcar ( ) con enlace covalente, bajo punto de fusin. Cloruro de Sodio (NaCl) con enlace inico, alto punto de fusin.

3. Describa los enlaces existentes (Segn Lewis) entre cada uno de los tomos que forman las sustancias analizadas (excepto para la azcar).Respuesta: Na Cl

Na Cl C H O H OH C C O H H

H Cl

H Cl K N O O O N O K

C H O H H H C C O H H H C Cl Cl Cl C Cl Cl

4. Segn la tabla de diferencias entre las electronegatividades de los elementos, escriba la mayor posibilidad de enlace(inico o covalente) entre los tomos siguientes:

ELEMENTOELECTRONEGATIVIDAD

Na0.9

Cl3.0

K0.8

O3.5

C2.5

H2.1

ELEMENTOSENLACE

Na y ClInico

K y OInico

Cl y H (en el HCl)Covalente*

C y HCovalente

K y OInico

C y OCovalente

Respuesta: Na y Cl K y O CL y H (en el HCl) C y H C y O

5. Hay coherencia entre los concluido experimentalmente y sus respuestas de la pregunta 4? (S o No). Hay alguna excepcin? En caso de haber excepcin, Cul es?Respuesta: No, el HCl (cido clorhdrico) en el experimento A el enlace obtenido es inico y en el experimento B el tipo de enlace respecto a la electronegatividad es covalente.

Observaciones:En el primer experimento pude comprobar las diferentes propiedades que tienen los compuestos polares y los inicos a travs del paso de la corriente elctrica, con ayuda de una lmpara incandescente conectada a dos electrodos que eran sumergidos en los vasos de precipitados con los diferentes compuestos mencionados en la prctica demostrando que no en todos se permita el paso de la corrientes y esto se observaba ya que solo en algunos casos se encenda la lmpara, dejando en claro que solo en los enlaces inicos se presentaba esa propiedad de conductor elctrico, mientras que en los enlaces covalentes se comportaban como aislantes de la corriente.En el segundo experimento se comprob otra propiedad de los compuestos pero ahora con el punto de fusin de los compuestos, en el experimento se utiliz azcar C12H22O11 (con enlace covalente) y Cloruro de Sodio NaCl (con enlace inico), a cada uno de estos compuestos se le expuso al calor el mismo tiempo, pero presentaron diferente punto de fusin y se demostr que los compuestos con enlace covalente tienen un punto de fusin bajo mientras que los inicos tienen un punto de fusin alto.Conclusiones.Gracias a la experimentacin se puede demostrar claramente cmo es posible saber qu tipo de enlace se tiene en cada compuesto gracias al comportamiento que tienen bajo las diferentes condiciones a las que se presentan, o tericamente con la tabla de electronegatividad de cada elemento y as poder clasificarlos y diferenciarlos entre s.

Bibliografa. Qumica Conceptos Bsicos 1 de Jos Mariano Bravo Trejo, Grupo editorial xodo, pg. 105-116 Qumica (ciencias) de Vicente Talanque, Editorial Castillo, pg. 174- 182

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