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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA

LABORATORIO DE QUIMICA GENERAL I INFORME Nº 5

“ENLACE QUÍMICO” Integrantes:     

ALAMO ALARCON, Luis Alberto Eduardo. CACERES MONTESINOS, Gian Anderson. CADENILLA ROJAS, Fabio. CARRERA AGUIRRE, Karen Merly. MITMA GOMEZ, Lesly

Profesor: PANTOJA CADILLO, Agerico Semestre: 2016-A Fecha de realización: 21 de abril. Fecha de entrega: 28 de abril.

2016 Enlace Químico

I.

OBJETIVO  Determinar el tipo de enlace del CuSO4, CaCl2, CH3COOH, CH3OH,  

C2H6O, C6H12, HCl, C3H8O3, H2O. Predecir la polaridad de las moléculas. Aprender a diferenciar entre los electrolitos fuertes y débiles por su capacidad de conducir la corriente eléctrica.

II.

MARCO TEORICO  Enlace Químico Molécula de H2

1s1

1s1

Figura 1.1

Enlace significa unión, un enlace químico es la unión de dos o más átomos con un solo fin, alcanzar la estabilidad, tratar de parecerse al gas noble más cercano. Para la mayoría de los elementos se trata de completar ocho electrones en su último nivel. Las fuerzas atractivas que mantienen juntos los elementos que conforman un compuesto, se explican por la interacción de los electrones que ocupan los orbitales más exteriores de ellos (electrones de valencia). Cuando dos átomos se acercan se ejercen varias fuerzas entre ellos. Algunas de estas fuerzas tratan de mantenerlos unidos, otras tienden a separarlos. En la mayoría de los átomos, con excepción de los gases nobles (muy estables, con su última capa o nivel de energía completo con sus ocho Enlace Químico

electrones), las fuerzas atractivas son superiores a las repulsivas y los átomos se acercan formando un enlace. Así, podemos considerar al enlace químico como la fuerza que mantiene unidos a dos o más átomos dentro de una molécula. Todos los enlaces químicos resultan de la atracción simultánea de uno o más electrones por más de un núcleo. 

Electrones de Valencia En la mayoría de los átomos, muchos de los electrones son atraídos con tal fuerza por sus propios núcleos que no pueden interaccionar de forma apreciable con otros núcleos. Sólo los electrones que ocupan los niveles de energía más alejados del núcleo de un átomo pueden interaccionar con dos o más núcleos. A éstos se les llama electrones de valencia Número de electrones de valencia de un átomo es igual al número de su familia o grupo (que corresponden a las 18 divisiones verticales) en la tabla periódica, usando sólo la antigua numeración romana. Así, tenemos un electrón 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 átomos de los gases nobles (o sea: neón, argón, criptón, xenón y radón) 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 configuración de ocho electrones de valencia de los gases nobles.

Enlace Químico

Esta configuración electrónica de los gases nobles les comunica inactividad química y una gran estabilidad. Esto se conoce como la regla del octeto de Lewis, que fue enunciada por el químico estadounidense Gilbert N. Lewis. 

Regla del octeto Los átomos tienden a perder, ganar o compartir electrones en forma tal que queden con un total de 8 electrones en su nivel energético más exterior, esta configuración les proporciona gran estabilidad.

 La

Estructura o Notación de Lewis notación

o

estructura

de

Lewis

es

una

representación gráfica que muestra la cantidad de electrones de valencia que hay en el último orbital. La estructura de Lewis fue propuesta por Gilbert Lewis, la cantidad de electrones de valencia se representan

FIGURA 1.2

con puntos alrededor del elemento químico. 

Tipos de enlaces El hecho de que los átomos se combinen o enlacen para formar nuevas sustancias se explica por la tendencia a conformar estructuras más estables. De ahí que dichos enlaces químicos sean considerados como un incremento de estabilidad. Para lograr ese estado ideal estable, los átomos pueden utilizar algún método que les acomode, eligiendo entre: ceder o captar electrones,

Enlace Químico

compartir electrones con otro átomo o ponerlos en común junto con otros muchos. De estas tres posibilidades nacen los tres tipos de enlace químico: iónico, covalente y metálico. Tomando como base la diferencia de electronegatividad entre los átomos que forman un enlace se puede predecir el tipo de enlace que se formará:

Si

la

diferencia

de

Se

formará

electronegatividades es mayor que 1,7

un enlace iónico

Si

El

la

diferencia

de

electronegatividades es mayor que 0 y

enlace

formado

será covalente polar

menor a 1.7 Si



la

diferencia

de

Se

forma

enlace

electronegatividades es menor a 0

covalente apolar.

Y si la diferencia de electronegatividad

Se

es mayor a 0 y menor a 1.7

covalente polar

forma

enlace

Enlace iónico Los átomos de los elementos con bajas energías de ionización tienden a formar

Enlace Químico

cationes; en cambio los que tienen alta afinidad

electrónica tienen a formar aniones .Como regla, los metales alcalinos y alcalinotérreos tienen más probabilidad de formar cationes en los compuestos iónicos, y los más aptos para formar aniones son los halógenos y el oxígeno. En consecuencia, la composición de una gran variedad de compuestos iónicos resulta de la combinación de un metal del grupo IA o IIA y un halógeno u oxígeno. La fuerza electrostática que une a los iones en un compuesto iónico se denomina enlace iónico. Este enlace se origina cuando se transfiere uno o varios electrones de un átomo a otro. Debido al intercambio electrónico, los átomos se cargan positiva y negativamente, estableciéndose así una fuerza de atracción electrostática que los enlaza. Se forma entre dos átomos con una apreciable diferencia de electronegatividades, los elementos de los grupos I y II A forman enlaces iónicos con los elementos de los grupos VI y VII A. Enlace iónico: Molécula de NaCl

Figura 1.3

En general, cuando el compuesto está constituido por un metal y un no-metal y además la diferencia en electronegatividades es grande, el compuesto es iónico. 

Propiedades de un enlace iónico

Enlace Químico

Los productos resultantes de un enlace iónico poseen características especiales: Son sólidos de elevado punto de fusión y ebullición.  La mayoría son solubles en disolventes polares como el agua.  La mayoría son insolubles en disolventes apolares como el benceno o el hexano.  Las sustancias iónicas conducen la electricidad cuando están en estado líquido o en disoluciones acuosas por estar formados por partículas cargadas (iones), pero no en estado cristalino, porque los iones individuales son demasiado grandes para moverse libremente a través del cristal.  Al intentar deformarlos se rompe el cristal, son frágiles. 

Enlace covalente Se presenta cuando se comparten uno o más pares de electrones entre dos átomos cuya diferencia de electronegatividad es pequeña.  Enlace covalente apolar (o no polar) Si los átomos enlazados son no metales e idénticos (como en N2 o en O2), los electrones son compartidos por igual por los dos átomos, y el enlace se llama covalente apolar. Se establece entre átomos con igual electronegatividad. Átomos del mismo elemento presentan este tipo de enlace.

Enlace Químico

Enlace covalente apolar: Molécula de N2 (Usando la Notación de Lewis)

Figura 1.4

En este enlace covalente no polar, la densidad electrónica es simétrica con respecto a un plano perpendicular a la línea entre los dos núcleos. Esto es cierto para todas las moléculas diatónicas homonucleares (formadas por dos átomos del mismo elemento) , tales como H2, O2, N2, F2 y Cl2, porque los dos átomos idénticos tienen electronegatividades idénticas. Por lo que podemos decir: los enlaces covalentes en todas las moléculas diatónicas homonucleares deben ser no polares. Por ejemplo, una molécula de dióxido de carbono (CO2) es lineal con el átomo de carbono al centro y, por lo tanto, debido a su simetría es covalente apolar.  Enlace covalente polar Si los átomos son no metales pero distintos (como en el óxido nítrico, NO), los electrones son compartidos en forma desigual y el enlace se llama covalente polar (polar porque la molécula tiene un polo eléctrico positivo y otro negativo, y covalente porque los átomos comparten los electrones, aunque sea en forma desigual).

Enlace Químico

Se establece entre átomos con electronegatividades próximas pero no iguales. Estas sustancias no conducen la electricidad ni tienen brillo, ductilidad o maleabilidad. Enlace covalente coordinado Se establece por compartición de electrones entre dos átomos, pero sólo un átomo aporta el par de electrones compartidos



Propiedades de los enlaces covalentes  Son gases, líquidos o sólidos de bajo punto de fusión.  La mayoría son insolubles en disolventes polares.  La mayoría son solubles en disolventes apolares.  Los líquidos y sólidos fundidos no conducen la electricidad.  Las disoluciones acuosas son malas conductoras de la electricidad porque no contienen partículas cargadas.



Enlace metálico Si los átomos enlazados son elementos metálicos, el enlace se llama metálico. Los electrones son compartidos por los átomos, pero

Enlace Químico

pueden moverse a través del sólido proporcionando conductividad térmica y eléctrica, brillo, maleabilidad y ductilidad. Los electrones que participan en él se mueven libremente, a causa de la poca fuerza de atracción del núcleo sobre los electrones de su periferia. Cuando los electrones son compartidos simétricamente, el enlace puede ser metálico o covalente apolar; si son compartidos asimétricamente, el enlace es covalente polar; la transferencia de electrones proporciona enlace iónico. Generalmente, la tendencia a una distribución desigual de los electrones entre un par de átomos aumenta cuanto más separados están en la tabla periódica.

III.

CALCULOS Y RESULTADOS 

MATERIALES •Vaso Precipitado

Enlace Químico

•Equipo electrolítico

Figura 3.1



Figura 3.2

REACTIVOS CaCl2, CuSO4, CH3COOH, CH3OH, C2H6O, C6H12, HCl, C3H8O3, H2O,

Enlace Químico

ETANOL

CuSO4

ACIDO ACETICO

ACIDO CLORHIDRICO

Enlace Químico

GLICERINA



PROCESO EXPERIMENTAL Mediante un proceso de electrolisis de los reactivos ya mencionados se obtuvo los siguientes resultados:

Sustancia

Diferencia

Enlace

electronegatividad

Conductividad eléctrica

CaCl2

3.0 – 1.0 = 2.0

IONICO

Conduce

CuSO4

6.0 – 1.9 = 4.1

IONICO

Conduce

CH3COOH(diluido)

COVALENTE

H2O (potable)

IONICO

H2O(destilada)

COVALENTE

No Conduce

Conduce

No Conduce

POLAR C2H6O

COVALENTE

No Conduce

POLAR C6H12

COVALENTE

No Conduce

POLAR HCl CH3OH

3.0 – 1.0 = 2.0

IONICO COVALENTE POLAR

Enlace Químico

Conduce No Conduce

C3H8O3

COVALENTE

No Conduce

POLAR Ahora veremos que intensidad de luz se produce determinada de un rango del

0

al

10

por

cada

sustancia

mediante

la

Intensidad

Electrolito

Sustancia CaCl2

10

FUERTE

HCl

8

FUERTE

CuSO4

6

FUERTE

CH3COOH(diluido)

5

DEBIL

H2O (potable)

3

DEBIL

H2O(destilada)

0

DEBIL

C2H6O

0

DEBIL

C6H12

0

DEBIL

CH3OH

0

DEBIL

C3H8O3

0

DEBIL

Enlace Químico

electrólisis

IV.

V.

CONCLUSIONES 

Concluimos el CuSO4 presenta enlace iónico y es un electrolito fuerte



que conduce electricidad. Concluimos que el CaCl 2 presenta enlace iónico y es un electrolito

 

fuerte que conduce electricidad. Concluimos que el CH3COOH(diluido) es un electrolito débil Concluimos que el CH3OH presenta enlace covalente polar y es un



electrolito débil y no conduce electricidad. Concluimos que el C2H6O presenta enlace covalente polar y es un



electrolito débil que no conduce electricidad. Concluimos que el C6H12 presenta enlace covalente polar y es un



electrolito débil que no conduce electricidad. Concluimos que el HCl presenta enlace iónico y es un electrolito fuerte



que conduce electricidad. Concluimos que el C3H8O3 presenta enlace covalente polar y es un



electrolito débil que no conduce electricidad. Concluimos que el H2O presenta enlace iónico y conduce electricidad

CUESTIONARIO

Enlace Químico

1) ¿Por qué el agua del grifo tiene la conductividad eléctrica distinta de la conductividad del agua destilada? El agua de grifo tiene sales las cuales son las que conducen la electricidad, en cambio el agua destilada es agua pura lo que supone que debe estar libre de sales por ello es que no es un medio idóneo para conducir la electricidad mientras que el agua de grifo al tener sale si lo es. 2) ¿Qué es un dipolo? Conjunto de dos polos magnéticos o eléctricos de signos opuestos y cercanos entre sí. 3) ¿Cuál de los dos solventes: CH3 CH2OH y éter de petróleo, es inmiscible en el agua? ¿Por qué? El éter de petróleo es una mezcla de hidrocarburos comúnmente llamada nafta, que contiene distintas proporciones de estos, por lo mismo es que no existe una fórmula como tal. Teniendo en cuenta que es una mezcla de hidrocarburos, todas son sustancias no polares (o sea, que no se disuelven en agua). El CH 3CH 2OH es el alcohol etílico o etanol. Tiene una parte que es polar (-OH) y una no polar, por lo que lo hace parcialmente miscible en agua. En conclusión, el éter de petróleo es inmiscible en agua por ser una mezcla de sustancias no polares (hidrocarburos) 4) ¿Cuál de las sustancias NaOH y NH 4OH, seria electrolito fuerte? ¿Porque? El NaOH es un electrolito fuerte porque tiene enlace iónico por lo tanto conduce totalmente la electricidad.

Enlace Químico

5) Representa las estructuras de Lewis (formulas electrónicas de puntos) de los compuestos ensayados en la práctica realizada. 

H2O

H 

O

H

HCl

H Cl 

NaOH

Na 

H

NaCl

Na 

O

Cl

CH3COOH

H O H C C H H

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6) De las moléculas siguientes cuales son apolares:CCl 4

,

OF2 ,CO2

,HCN ,NCl3 ,BF3 ,CH3Cl Ninguna todas las moléculas son polares 7) ¿Cómo son los puntos de fusión y la solubilidad de sustancias cuya estructura se mantiene por diferentes tipos de enlace? Enlace iónico: alto punto de fusión, son solubles en disolventes polares como el agua. Enlace covalente: punto de fusión bajos, son mas solubles en disolventes no polares. Enlace metálico: punto de fusión variados (generalmente altos), son muy solubles en estado fundido en otros metales formando aleaciones. 8) ¿Cómo es la conductividad de sólidos y disoluciones de sustancias cuya estructura se mantiene por diferentes tipos de enlace? Enlace iónico: en estado sólido son malos conductores de electricidad y en disoluciones de sustancias si es un buen conductor de electricidad Enlace covalente: malos conductores de corriente eléctrica, en disoluciones de sustancias son malos conductores de corriente eléctrica salvo que al disolverse reaccionen con el disolvente. Enlace metálico: en estado sólido son buenos conductores de electricidad, en disoluciones de sustancias son malos conductores de electricidad

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9) ¿Cómo puedes saber si un sólido cristalino está formado por moléculas o por iones? En estado sólido las sustancias iónicas son solubles en el agua si esto se verifica estaría compuesto por iones, sin embargo si este no es soluble estaría compuesto por moléculas.

VI.

BIBLIOGRAFIA  Brown, Theodore L., LeMay, H. Eugene, Bursten, Bruce E. Química, la  

Ciencia Central, 7 ed. Pearson Educación, México, 1998. Chang, Raymond Química, 6ª ed McGraw-Hill, México, 1999. Ebbing, Darrell D. Química General, 5ª ed. McGraw-Hill, México,



1997. Moore, John W. El Mundo de la Química Conceptos y Aplicaciones. 2



ed. Addison-Wesley, México, 2000. Petrucci Ralph y Harwood, William, S. Química General, 7ª ed.

 

Prentice Hall. http://www.profesorenlinea.cl/Quimica/Enlace_quimico.html http://es-puraquimica.weebly.com/enlaces-quimicos.html

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