ENLACE QUIMICOPRACTICA N3 2

TABLA DE CONTENIDOS

INTRODUCCION2OBJETIVOS3PRINCIPIOS TEORICOS4ENLACE QUMICO:4TIPOS DE ENLACE:41.ENLACE INICO:42.ENLACE COVALENTE:42.1.ENLACE COVALENTE42.2..ENLACE COVALENTE APOLAR:42.3.ENLACE COVALENTE POLAR52.4 ENLACE COVALENTE SIMPLE52.5 ENLACE COVALENTE MULTIPLE53. ENLACE METLICO6PROPIEDADES DE LOS ENLACES6EN RESUMEN:8CONDUCTIVIDAD ELECTRICA:9SOLUBILIDAD9MATERIALES Y REACTIVOS:10PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL12TABLA DE RESUMEN15CONCLUSIONES17BIBLIOGRAFA18CUESTIONARIO19

INTRODUCCIONUn enlace es la unin entre los tomos de un compuesto. La unin o enlace entre los tomos tiene su origen en la estructura electrnica de los mismos. La actividad qumica de los elementos radica en su tendencia a adquirir, mediante su unin con otros tomos, la configuracin de gas noble (ocho electrones en la capa ms externa, salvo elhelio que slo tiene dos), que es muy estable. Es corriente distinguir tres tipos principales de enlaces qumicos: inico, covalente y metlico; de los cuales se hablar ms extensamente despus.

Aunque dichos enlaces tienen propiedades bien definidas, la clasificacin no es rigurosa, existiendo una transicin gradual de uno a otro.Lo quepermiteconsiderartiposdeenlaceintermedios.Graciasaestosenlacesseformanlos compuestos qumicos, por ejemplo la sal. La sal comn es una sustancia bien conocida. Es utilizada para conservar y aderezaralimentos. Nuestra sangre posee casi la misma proporcin de sal que el agua del mar, y es fundamental para mantener muchas de nuestras funciones vitales. Est formada porun no metal, el cloro y un metal alcalino, el sodio. Ambos en estado puro son extremadamente peligrosos para el hombre, sin embargo, forman juntas una sustancia, la sal comn, que es inocua en pequeas cantidades. Se dice por tanto que han formado un compuesto qumico, una sustancia muy diferente de loselementos que la componen. Muchas de las sustancias que conocemos estn formadas por uniones de distintos elementos. El azcar, por ejemplo, est formado por oxgeno, hidrgeno y carbono. Estos tomos que pierden o ganan electrones para unirse se transforman en iones, tomos con carga elctrica. Estos iones se unen para formar compuestos qumicos, y la forma de unirse entre ellos se denomina enlace qumico, del cual se va a hablar en este trabajo

OBJETIVOS

Determinar el tipo de enlace por medio de la conductividad elctrica Encontrar relacin entre solubilidad y polaridad de una sustancia con respecto a un solvente determinado Establecer la diferencia entre una solucin inica ,parcialmente inica y covalente de acuerdo a su conductividad elctrica

Principios teoricos

ENLACE QUMICO: es el conjunto de fuerzas que mantienen unidos a los tomos, iones y molculas cuando estos forman distintas agrupaciones estables. Los tomos de distintos elementos pueden unirse mediante enlaces para formar compuestos con propiedades muy distintas de las que tienen cuando se presentan en forma de elemento aislado.TIPOS DE ENLACES:Es importante indicar que el enlace qumico es una situacin de equilibrio, donde las fuerzas de atraccin entre los tomos son contrarrestadas por fuerzas equivalentes y de sentido contrario (fuerzas de repulsin). El punto de equilibrio suele ser caracterizado por el radio de enlace y la energa. La explicacin de las fuerzas involucradas en un enlace qumico son descritas por las leyes de la electrodinmica cuntica. Sin embargo al ser un problema de muchos cuerpos se recurre con frecuencia a teoras simplificadas. 1. ENLACE INICO: Es la fuerza de atraccin electrosttica que mantiene unidos a los iones, un tomo no metlico y otro metlico que tengan una elevada diferencia de electronegatividades, con cargas opuestas para formar un agregado. Los compuestos inicos son elctricamente neutros, a pesar de estar constituidos por iones, ya que contienen igual carga positiva que negativa El enlace inico se presenta generalmente entre los tomos de los grupos: I A - VI II A - VI A III A - V

2. ENLACE COVALENTE: Los enlaces covalentes son las fuerzas que mantienen unidos entre s lostomos no metlicos(los elementos situados a la derecha en la tabla peridica -C, O, F, Cl,...).Estos tomos tienen muchos electrones en su nivel ms externo (electrones de valencia) y tienen tendencia a ganar electrones ms que a cederlos, para adquirir la estabilidad de la estructura electrnica de gas noble. Por tanto, los tomos no metlicos no pueden cederse electrones entre s para formar iones de signo opuesto.En este caso el enlace se forma alcompartir un par de electronesentre los dos tomos, uno procedente de cada tomo. El par de electrones compartido es comn a los dos tomos y los mantiene unidos, de manera que ambos adquieren la estructura electrnica de gas noble. Se forman as habitualmentemolculas: pequeos grupos de tomos unidos entre s por enlaces covalentes.

2.1. .ENLACE COVALENTE APOLAR:

Un enlace covalente no polar es aquel donde los electrones se comparten de manera equitativa entre dos tomos. Se dice que un enlace covalente es no polar cuando la diferencia de electronegatividad entre los dos tomos unidos es cero. Un ejemplo de ello, son las molculas homonucleares: I2, Br2, Cl2, F2, O2, N2, H2 (Molcula homonuclear: Partcula formada por tomos del mismo elemento) La tendencia de los tomos para atraer electrones hacia su ncleo es igual, por lo tanto, el momento dipolar es cero. Por la cantidad de valencia de los tomos y su tendencia para completar 8 electrones estos pueden compartir 1, 2 o 3 pares de electrones generando los llamados enlaces simples, dobles y triples.

2.2. ENLACE COVALENTE POLARSe dice que un enlace covalente es polar, cuando al unirse tomos diferentes, la diferencia de electronegatividad es mayor de cero y menor de 1.9Un ejemplo de ello, son las molculas heteronucleares: H2O, HCl, NH3, HBr, CH4, CO, CO2. (Molcula heteronuclear: Partcula formada por tomos de diferentes elementos)En este tipo de enlace el par de electrones compartido queda ms cerca del tomo ms electronegativo, originndose as un dipolo, esto es, el tomo ms electronegativo quedar con una carga parcial negativa y el tomo menos electronegativo quedar con una carga parcial positiva.(Dipolo elctrico: Sistema de dos cargas de signo opuesto e igual magnitud cercanas entre s.)

Cmo determinar si una molcula es polar o no polar?

Una molcula es polar si cumple con cualquiera de las condiciones siguientes:a)Si uno o ms tomos terminales son diferentes de los otros: CHCl3, CO, HCl, etc.b)Si los tomos terminales no estn dispuestos simtricamente: H2O, etc.c)Si posee pares de electrones libres, NH3, H2O

Enlace covalente simple o sencillo: Enlace formado por la unin de dos tomos de elementos no metlicos al compartir un par de electrones entre ellos, donde cada tomo aporta un electrn.Algunos ejemplos de molculas con enlaces covalentes simples o sencillos: F2, Cl2, Br2, I2, H2O, H2S, HF, HI, CH4, NH3, BCl3, PCl3, PCl5, CCl4, NF3.

2.4 ENLACE COVALENTE SIMPLE

Consiste en un par electrnico enlazante entre dos tomos.El siguiente esquema es de la forma general:

X -----Y o X Y

2.5 ENLACE COVALENTE MULTIPLE

Consiste en dos o ms pares electrnicos enlazantes entre dos tomos El siguiente esquema es de la forma general X = Y X Y3. ENLACE METLICO: Los metales son cerca del 80% de los elementos conocidos. Sus propiedades no se pueden explicar mediante un modelo inico ni mediante un modelo covalente.El modelo de gas electrnico para explicar el enlace metlico considera a los metales formados por una aglomeracin de iones positivos sumergida en un mar de electrones.Los iones positivos surgen de que cada tomo pierde los electrones de valencia; estos electrones no pertenecen a un tomo determinado, sino que todos ellos son comunes a la red metlica..

PROPIEDADES DE LOS ENLACES:

Propiedades de los compuestos inicosPropiedades de los compuestos covalentesPropiedades de los compuestos metlicos

* Se da entre cationes y aniones.* Uno cede electrones y el otro recibe.* Presenta interacciones multidireccionales.* La energa de enlace es de 100 a 1000 Kj/mol.* Son solubles en agua.* Son slidos a temperatura ambiente.* Conducen la electricidad en disolucin o fundidos.* En general sus puntos de fusin son altos.*la fuerza que se da entre cationes y aniones es electrosttica.

* Se da entre tomos y tomos.* Ambos comparten el par electrnico.* Este tipo de enlace se subdivide en : - Sencillo. - Doble. - Triple.* Las interacciones que presenta son unidireccionales.* La energa de enlace es de 250 a 400 KJ/mol.* Son gases y lquidos a temperatura ambiente.* No son solubles en agua, pero s lo son en benceno y otros compuestos orgnicos.* No conducen la corriente elctrica ni en estado slido ni estado lquido por lo general* En general tienen puntos de fusin bajos.

* Donde una nube de electrones baa a los ncleos positivos.* Los electrones que forman parte de la nube tambin son llamados electrones des- localizados.* Las interacciones que presentan son multidireccional.* Son insolubles en agua.* Conducen la corriente elctrica.* La mayora se encuentran en estado slido salvo el mercurio (Hg).

EN RESUMEN:

ENLACE INICO: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. EJEMPLO:

ENLACE COVALENTESe presenta cuando se comparten uno o ms pares de electrones entre dos tomos cuya diferencia de electronegatividad es pequea. EJEMPLO:

Enlace covalente apolar:Se establece entre tomos con igual electronegatividad. tomos del mismo elemento presentan este tipo de enlace. EJEMPLO:

Enlace covalente polar:Se establece entre tomos con electronegatividades prximas pero no igualesEJEMPLO:

Enlace covalente coordinadSe establece por comparticin de electrones entre dos tomos pero un tomo aporta el par de electrones compartidos.EJEMPLO:

ENLACE METLICOLos electrones que participan en l se mueven libremente, a causa de la poca fuerza de atraccin del ncleo sobre los electrones de su periferia.

CONDUCTIVIDAD ELECTRICA: Laconductividad elctricaes la medida de la capacidad (o de la aptitud) de unmaterialpara dejar pasar (o dejar circular) libremente lacorriente elctrica. La conductividad depende de la estructura atmica y molecular del material. Losmetalesson buenos conductores porque tienen una estructura con muchoselectronescon vnculos dbiles, y esto permite su movimiento. La conductividad tambin depende de otros factores fsicos del propio material, y de latemperatura.

SOLUBILIDAD: Solubilidades una medida de la capacidad de disolverse de una determinadasustancia(soluto) en un determinado medio (solvente). Implcitamente se corresponde con la mxima cantidad de soluto que se puede disolver en una cantidad determinada de solvente a una temperatura fija. Puede expresarse en unidades deconcentracin:molaridad, fraccin molar, etc.Hay tres factores principales que afectan la solubilidad.

1-Temperatura.2-Naturaleza del soluto o solvente.3-Presion.

Temperatura. Generalmente, en muchos casos la solubilidad aumenta en funcion de la temperatura. O sea, aumenta con el incremento de la temperatura y disminuye al bajar la temperatura. Pero no en todos los casos.

Naturaleza del soluto o solvente. La solubilidad de un soluto en un solvente depende puramente de la naturaleza tanto del soluto como del solvente.Un soluto polar se disuelve en un solvente polar.La solubilidad de un soluto no- polar en un solvente es grande.Un soluto polar tiene baja solubilidad o es insoluble en un solvente no-polar.

Presin. El efecto de la presin es solo observable en los gases.Un aumento de la presin, incrementa la solubilidad de un gas en un lquido

MATERIALES Y REACTIVOS:

MATERIALES: Vaso de 100 mL Equipo de conductibilidad elctrica Pinzas aislantesREACTIVOS: Bencina: es una mezcla lquida de diversos compuestos voltiles, muy inflamables, de la serie homloga de los hidrocarburos saturados o alcanos.

cido actico glacial: se produce por sntesis del petrleo o por catalizacin de alcohol y se utiliza como reactivo de flotacin, en la formulacin de herbicidas.

cido actico (CH3COOH): ste es un cido que se encuentra en el vinagre, siendo el principal responsable de su sabor y olor agrios.

Cloruro de sodio (NaCl): tambin llamado sal de mesa, es una de las sales responsable de la salinidad del ocano y del fluido extracelular de muchos organismos.

Cloruro de amonio (NH4Cl): En estado slido la coloracin vara entre incoloro y blanco. Es inodoro e higroscpico en diversas formas.

cido sulfrico (H2SO4): es un compuesto qumico muy corrosivo y que por una gran parte se emplea en la obtencin de fertilizantes. Tambin se usa para la sntesis de otros cidos y sulfatos y en la industria petroqumica.

Hidrxido de sodio (NaOH): es un hidrxido custico usado en la industria en la fabricacin de papel, tejidos, y detergentes.

Amonaco (NH3): a temperatura ambiente, es un gas incoloro de olor muy penetrante y nauseabundo. Se produce naturalmente por descomposicin de la materia orgnica y tambin se fabrica industrialmente.

Grafito (C): es una de las formas alotrpicas en las que se puede presentar el carbono junto al diamante.

Lmina de cobre (Cu): se caracteriza por ser uno de los mejores conductores de electricidad. Gracias a su alta conductividad elctrica, ductilidad y maleabilidad, se ha convertido en el material ms utilizado para fabricar cables elctricos y otros componentes elctricos y electrnicos.

Agua potable: es el agua para el consumo humano, que adems contiene diferentes iones y minerales.

Agua destilada: es aquella cuya composicin se basa en la unidad de molculas de H2O. Es aquella a la que se le han eliminado las impurezas e iones mediante destilacin.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Tendremos presente que usaremos una escala de 1 al 10 en la intensidad del foco1. AGUA POTABLEa) Se llena con agua potable hasta la mitad del volumen del vaso de 100ml.b) Se introduce los electrodos del equipo en el lquido.c) Notamos que si conduce la corriente elctrica, debido a eso el foco se enciende con una intensidad dbil.Explicacin:Esto sucede debido a que el agua potable contiene diluidos, ya sean sales o compuestos inicos los que ante la presencia de un campo elctrico producen iones (+) y (-) los cuales son responsables de la circulacin de la corriente.

1. AGUA DESTILADAa) Se llena agua destilada hasta la mitad del vaso de 100ml.b) Introducimos los electrodos en el lquido.c) Notamos que no conduce la corriente elctrica.Explicacin:No conduce porque el agua destilada est tratada y purificada, libre de iones (+) y (-)

1. CLORURO DE SODIO (NaCl)a) Agregamos al vaso con agua destilada, ms o menos un 1 g de NaCl(s)b) Introducimos los electrodos hasta la parte media de la solucinc) Y notamos que si conduce la corriente elctrica, por lo que el foco se enciende con una intensidad de 3.Explicacin:Es dbil porque en compuesto NaCl que es inico no est muy disuelta en el agua Por lo que los electrones

Luego agitamos la solucin para que se disuelva y volvemos a introducir los electrodosd) Y notamos que tambin enciende el foco pero con una intensidad mayor de 7Explicacin:Porque en el agua se produce la separacin de iones lo que provoca que los electrones se muevan fcilmente Por qu la sal en estado slido no conduce la electricidad y cuando se disuelve en agua si? a que se debe eso

Porque al estar en (s) los cationes de Na (Na+) y los aniones de Cl (Cl-), no se pueden mover; dado que los compuestos inicos estn en una estructura cristalina, de forma electrosttica (los electrones "no se mueven").

Si estn en el agua, se produce la disociacin electroltica: separacin de aniones y cationes en un medio acuoso. Lo que provoca que los electrones "se muevan" muy fcilmente. Dando libre paso a la corriente.

As, cuando se separan los aniones y cationes se pueden desplazar hacia el ctodo y hacia el nodo respectivamente: lo que produce que conduzca la electricidad. Esto se puede usar tambin para analizar (descomponer) el agua en H2 y O2.

1. CLORURO DE AMONIO (NH4Cl)a) Utilizamos el compuesto NH4Cl (ac)b) Introducimos los electrodos en el compuesto acuoso.c) Y notamos que si conduce la corriente elctrica, por lo que el foco se enciende. En una intensidad de 7.Explicacin:CLORURO DE AMONIO NH4Cl, tienen enlace inico lo que lo hace buen conductor. Respecto al resto de los compuestos tienen enlace metlico lo que tambin los hace conductores elctricosPorque es una sustancia que se ioniza en presencia de agua (es un electrolito).

1. CIDO SULFURICO (H2SO4)a) Utilizamos la solucin H2SO4 (ac)b) Introducimos los electrodos en la solucin acuosa.c) Y notamos que es un buen conductor de la corriente elctrica, por lo que el foco se encendi con mayor intensidad.

1. CIDO ACTICOa) Utilizamos CH3COOH b) Introducimos los electrodos en la solucin acuosa.c) Y notamos que es un buen conductor de electricidad. En una intensidad de 5.Explicacin: El cido sulfrico est concentrado, la mayor parte estar presente como H2SO4, y por lo tanto no conducir bien la electricidad. En cambio, si lo diluyes, se disociar completamente en SO42-, 2H+, convirtindose en un muy buen conductor.

1. HIDROXIDO DE SODIO (NaOH)a) Utilizamos el NaOH (ac)b) Introducimos los electrodos en la solucin acuosa.c) Y notamos que es un buen conductor de la electricidad. En una intensidad de 8.

1. SULFATO DE COBRE (CuSO4)a) Utilizamos el CuSO4b) Introducimos los electrodos en la solucin acuosac) Y notamos que conduce la electricidad. En una intensidad de 7.Explicacin: El sulfato de cobre al ionizarse en el agua se convierte en electrolito al ionizarse y se separa ante cationes Cu+ y aniones SO4- que en este caso es el responsable de que la disolucin acuosa permita dar va a travs de ella al flujo de electrones (electricidad).

1. HIDROXIDO DE AMONIO (NH4OH)a) Utilizamos el NH4OH (ac)b) Introducimos los electrodos en la solucin acuosac) Y notamos que conduce la corriente elctrica. En una intensidad de 5.Explicacin:Hidrxido de amonio NH4OHEs ms, el NH4 OH no existe en estado puro, sino en mezcla acuosa formando iones:NH4+yOH-Los cuales son portadores de electricidad.

1. COBRE (Cu)a) Utilizamos el Cobre (Cu)b) Ahora lo ponemos en contacto con los electrodosc) Y notamos que es un buen conductor de electricidad. El cual intensidad de 10.Explicacin:El cobre es un metal, y como tal, los electrones de su ltima rbita son compartidos por otros tomos, como una nube. Al ingresar en el metal un electrn, entonces debe desplazarse algn otro a algn lado. Esto es la electricidad: flujo de electrones. En cambio, el diamante, es un aislante, es decir, no tiene electrones libres. y los electrones no ingresan.

1. GRFITOa) Utilizamos el Grafitob) Lo ponemos en contacto con los electrodosc) Notamos que es un buen conductor de electricidad. En una intensidad de 8.Explicacin: En el caso del grafito, los tomos de carbono forman anillos hexagonales contenidos en un mismo espacio plano, formando lminas que se mantienen juntas por fuerzas de atraccin mutua. Esas lminas se superponen unas a otras, permitiendo una especie de deslizamiento o desplazamiento de los planos. Eso explica por qu el grafito posee poca dureza, pues esa propiedad facilita el desgaste del slido. En virtud de esa propiedad, el grafito es usado como lubricante en engranajes y cojinetes. Veamos a continuacin su estructura:Observemos los anillos hexagonales formados. En ellos est la respuesta de por qu el grafito conduce electricidad: en los anillos hexagonales existen dobles enlaces o enlaces pi (), conjugados, que permiten la migracin de electrones.

TABLA DE RESUMEN:MUESTRASSOLVENTESOLUBILIDADCONDUCTIVIDADTIPO DE ENLACE

H2Opotable--SICOVALENTE

H2Odestilada--NOCOVALENTE

NaCH2OSISIIONICO

CuSO4H2OSISIIONICO

NaOHH2OSISIIONICO

NH4CLH2OSISIIONICO

NH4OHH2OSISIIONICO

CH3COOH(DILUIDO)H2OSISICOVALENTE

H2SO4(DILUIDO)H2OSISICOVALENTE

CU(LAMINA)--SIMETALICO

C(GRAFITO)--SICOVALENTE

CONCLUSIONES

Mediante estos experimentos se demuestra que los slidos inicos no conducen la electricidad en estado slido, pero en solucin acuosa si lo hacen ya que son los iones los que conducen la electricidad. Se aprecia una diferencia del agua potable con el agua destilada en la conductividad, si bien es cierto el agua potable si conduce la electricidad, esto se debe a la presencia de sales en ella, mientras que en el agua destilada no se encuentra ninguna otra sustancia. No siempre se cumple que los compuestos covalentes sean insolubles en agua o que no conduzcan la electricidad, tal es el caso del cido Sulfrico y el cido Actico ya que al poder disolverse en agua, se disocian liberando iones H+ junto con Sulfato y Acetato respectivamente. Lo cual favorece la conductividad elctrica, quedando as demostrado que es incorrecto afirmar al 100% que los compuestos covalentes son insolubles y no conducen la electricidad.

BIBLIOGRAFA

Qumica General Curso. Rafael Moreno Esparza UNAM Mxico/pg. 253.

Qumica, anlisis de principios y aplicaciones/ /lumbreras/pag.292,296,298,299,305.

Qumica General Raymond Chang /7th Edicin Mc Graw Hill Interamericana / pag. 329,330,333,337

ENLACE QUIMICOPRACTICA N3 2

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CUESTIONARIO

1. Cmo puede determinar experimentalmente si una sustancia forma o no una solucin electroltica?

La sustancia se deposita en un vaso de precipitado llenado hasta la mitad, luego en l se introducen los electrodos del equipo de conductividad elctrica e inmediatamente se conecta a la toma de corriente y si el foco prende, quiere decir que la sustancia forma una solucin electroltica, es decir, que conduce la electricidad.

2. Cules de las sustancias con las que ha trabajado en esta prctica, son slidos inicos?

Cloruro de Sodio (NaC) Sulfato Cprico (CuSO4)

3. Distinga entre electrlitos y noelectrlitos.

Electrlitos sonaquellas sustancias que conducenlaelectricidadylos noelectrlitossonlasqueno que conducen la electricidad.

4. Cules de las sustancias usadas en la experiencia de enlace qumico son electrlitos y cuales son no electrlitos?MUESTRASELECTRLITO

H2OpotableSI

H2OdestiladaNO

NaClSI

CuSO4SI

NaOHSI

NH4CLSI

NH4OHSI

CH3COOH(DILUIDO)SI

H2SO4(DILUIDO)SI

CU(LAMINA)SI

C(GRAFITO)SI

5. Por qu algunas de las sustancias trabajadas en esta prctica no conducen bien la electricidad? Cules son estas sustancias?

RESOLUCION:

5.1. Por qu algunas de las sustancias trabajadas en esta practica no conducen bien la electricidad?

Son electrolitos fuertes aquellos que en solucin acuosa estn totalmente disociados en sus iones.Son electrolitos fuertesEjemplos de electrolitos fuertes: Cloruro de Sodio Cloruro de Potasio Sulfato de Sodio Hidrxido de Sodio Acido Clorhdrico Cloruro Estaoso

Los electrolitos dbiles, son aquellos que en solucin acuosa se disocian parcialmente en sus iones quedando en equilibrio con la especie qumica sin disociar:Ejemplos de electrolitos dbiles: Acido Actico Hidrxido de Amonio Acido Fluorhdrico Fenol Acido Brico Acido Fosfrico

2.- Cules son estas sustancias?

Hidrxido de Amonio CH3COOH

20LABORATORIO DE QUIMICAE.A.P Ingeniera mecnica de fluidos 2