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• Maria Marcucci

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Universidad Tecnológica de Panamá

Curso: Química I

Informe de Laboratorio No. 8

Integrantes: Cristhian Caballero 4-803-748 Jordy Cedeño 4-790-2131 Julio González 4-798-367 María Quiel 4-847-618

Profesor: Wilfredo Tejeira C.

Título del laboratorio: Enlace Químico

Salón: 2IC701

Fecha de entrega: Miércoles 15 de Junio

Año Lectivo: 2016

Objetivos 1- Dibujar los símbolos de punto de Lewis para átomos e iones utilizando los electrones de la capa de valencia. 2- Dibujar estructuras de Lewis para compuestos covalentes utilizando los electrones de la capa de valencia. 3- Inferir el tipo de enlace de las sustancias, mediante el conocimiento de sus propiedades.

Resumen

Materiales y Reactivos Materiales:          

Vidrio reloj Tubos de ensayo 13 x 100 mm con rosca Aparato de conductividad Cilindro graduado de 25 mL Mechero de bunsen Termómetro Capilares Vaso químico de 100 mL Tabla periódica Vaso químico de 250 mL

Reactivos:         

Acetato de sodio Naftaleno Agua Cloroformo Sulfato de sodio Acetona o éter Ácido benzoico Aceite mineral Ácido sulfúrico 6M

Introducción Cuando dos átomos se aproximan entre sí, se ejercen varias fuerzas entre ellos. Algunas de estas fuerzas tienden a unir los átomos, otras a separarlos. En la mayoría de los átomos, con excepción de los gases nobles, las fuerzas de atracción superan las fuerzas repulsivas, dando lugar a la formación de un enlace. Cuando la mayoría de los átomos se combinan, sus niveles electrónicos más externos tienden a compartir, ganar o perder electrones hasta que el número total de electrones sea igual a ocho. Esto es así, en un intento de parear todos los electrones ya que la regla del octeto dice: que los átomos interaccionan para modificar el número de electrones en sus niveles electrónicos externos en un intento de lograr una estructura electrónica similar a la de un gas noble. Cuando los átomos interactúan para formar un enlace químico, sólo entran en contacto sus regiones más externas (electrones de valencia). Para distinguir a los electrones de valencia y asegurarse que el número total de electrones no cambia en una reacción química, los químicos utilizan el sistema de puntos desarrollado por Lewis. Un símbolo de puntos de Lewis está formado por el símbolo del elemento y un punto por cada electrón de valencia en un átomo de un elemento. Los átomos pueden formar distintos tipos de enlaces covalentes. En un enlace sencillo, dos átomos se unen por medio de un par de electrones. En muchos compuestos se forman enlaces múltiples, es decir, enlaces formados cuando dos o más pares de electrones. Si dos átomos comparten dos pares de electrones, el enlace covalente se denomina enlace doble ( CO2 y C2 H 2 ) si comparten tres pares el enlace será triple ( N 2 y C2 H 2 ). Una propiedad que ayuda a distinguir el enlace no polar del enlace covalente polar es la electronegatividad, es decir, la capacidad de un átomo para atraer hacia sí los electrones de un enlace químico. Aunque no hay una distinción tajante entre un enlace polar y un enlace iónico, la siguiente regla ayuda a distinguirlos. Un enlace iónico se forma cuando la diferencia de electronegatividad entre los átomos enlazados es de 2.0 o más. Los compuestos tienen propiedades físicas que pueden ser asociadas con el tipo de enlace. Estas propiedades pueden ser utilizadas para deducir el tipo de enlace que caracteriza a una sustancia química en particular.

Procedimiento I Parte Determinación del tipo de enlace mediante sus propiedades. A. Volatilidad. 1. Se colocó dentro de un tubo de ensayo 13 x 100 mm con rosca, un mL de acetona o éter. Se tapó. Observe el anillo de condensación. Anote su comentario. 2. Se colocó en otro tubo de ensayo 13 x 100 mm con rosca, un mL de agua o H 2 SO 4 6M. Se tapó. Observe y compare. Anote su comentario. B. Solubilidad. 1. Se tomaron dos tubos de ensayo 13 x 100 mm limpios y secos. Se colocaron en cada uno 5 mL de agua. Al primero se le añadieron unos cristales de acetato de sodio, al segundo unos cristales de naftaleno. Se agitaron ambos tubos. ¿Qué observa? Anote sus observaciones. 2. Se tomaron dos tubos de ensayo 13 x 100 mm limpios y secos. Se colocaron en cada uno 5 mL de cloroformo. Al primero se le añadieron unos cristales de acetato de sodio, al segundo unos cristales de naftaleno. Se agitaron ambos tubos. ¿Qué observa? Anote sus observaciones. C. Punto de fusión. 1. Utilizando una liga se sostuvo sobre un termómetro un capilar con cristales de ácido benzoico y otro con sulfato de sodio según las instrucciones del profesor. 2. Se introdujo el bulbo del termómetro en un baño de aceite mineral sin que la liga que sostenía a los capilares entrara en contacto con el aceite. (el bulbo no debe tocar el baño). 3. Se calentó hasta que una de las muestras se fundiera. Se anotó esa temperatura. 4. Se continuó calentando hasta que la temperatura se hubiera elevado 30 grados por encima de la temperatura de fusión anotada para el sólido anterior. 5. Anote sus observaciones y comente sus resultados. D. Conductividad. 1. Se colocaron 50 mL de una de las soluciones proporcionadas, dentro de un vaso químico de 100 mL. Para utilizar el aparato de conductividad, se pidieron instrucciones al profesor. Observe y anote su resultado. Precaución: no toque las conexiones mientras el aparato esté funcionando. Nota: Lave y seque las terminales cada vez que las utilice. Desconecte el aparato antes de realizar esta operación.

2. Se repitió el procedimiento señalado con las otras soluciones que el profesor proporcionó. Nota: Al determinar la conductividad de las soluciones indicadas, la intensidad del brillo de la luz que despide la bombilla puede ayudar a conocer si el grado de conductividad es mayor o menor en un caso u otro. II Parte Escritura de los símbolos de puntos de Lewis. 1. Escriba los símbolos de puntos de Lewis para los átomos de los siguientes elementos: Br, N, Ca, K, Al. +¿ 2. Escriba los símbolos de puntos de Lewis para los siguientes iones: Na ¿ , 2−¿ 2+¿ 3−¿ −¿¿ Cl , S ¿ , Mg¿ , N ¿ III Parte Representación de enlaces iónicos o covalentes. 1. Para cada uno de los siguientes pares de elementos, establezca si el compuesto binario que se forma es iónico o covalente: I y Cl, Mg y F, B y F, K y Br. 2. Clasifique los siguientes enlaces como iónicos, covalente polar o covalente y justifique su respuesta: a. El enlace Si – Si en Cl3 SiSi Cl 3 b. El enlace N – N en

NH 3

3. Escriba los símbolos de puntos de Lewis de los reactivos y productos de las siguientes ecuaciones. a. Sr +Cl 2 → SrCl2 b.

6 Li+ N 2 → 2 Li 3 N

4. Escriba la estructura de Lewis para los siguientes compuestos moleculares: PH 3 , H 2 S , HClO3 , COBr 2 , CH 3 NCO .

Resolución de Preguntas Cuestionario: 1. Dibuje la estructura de Lewis para el ácido fórmico (HCOOH), ión nitrito, BeF 2 , AsF 5 y para el ácido sulfúrico.

2. ¿Por qué la regla del octeto no funciona para muchos compuestos que contienen elementos del tercer periodo subsecuentes en la tabla periódica? R= porque ellos tienen los orbitales d y f, los cuales no se llenan con 8 sino con 10 y 14 respectivamente. 3. ¿Qué es un enlace covalente coordinado? ¿Por qué es diferente de un enlace covalente normal? R=Un enlace covalente coordinado es cuando dos átomos comparten una pareja de electrones, pero dicha pareja procede solamente de uno de los átomos combinados. Aunque las propiedades de enlace covalente coordinado son parecidas a las de un enlace covalente normal (dado que todos los electrones son iguales, sin importar su origen), la distinción es útil para hacer un seguimiento de los electrones de valencia y asignar cargas formales. Una base dispone de un par electrónico para compartir y un ácido acepta compartir el par electrónico para formar un enlace covalente coordinado. 4. Escriba la estructura de Lewis para regla del octeto para el Se?

SeF 4

y SeF 6 . ¿Se satisface la

5. ¿Cuál es la diferencia entre un símbolo punto de Lewis y una estructura de Lewis? 6. Explique cómo la energía de ionización y la afinidad electrónica determinan que los elementos se combinen entre sí para formar o no compuestos iónicos. 7. Mencione dos ejemplos diferentes a los estudiados experimentalmente de sustancias volátiles que posean olor. 8. Explique en término del tipo de enlace, la diferencia entre el punto de fusión del ácido benzoico y del sulfato de sodio. 9. Tomando en cuenta los resultados experimentales, explique cuándo un compuesto es soluble en agua o en cloroformo. 10. Tomando en cuenta los resultados experimentales, en cuanto a volatilidad, solubilidad, punto de fusión y conductividad para los diferentes reactivos; prediga estas propiedades para el KF y el CH 4 dependiendo del tipo de enlace que les caracteriza. 11. Identifique las posibles fuentes de errores experimentales.

Conclusiones

Infografía