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• Flavio Escobal Chavez

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PRACTICA N. 2 ENLACE QUIMICO I.

OBJETIVOS: - Diferenciar compuestos iónicos de compuestos covalentes basándonos en sus diferencias de conductividad de la corriente eléctrica. - Diferenciar a los electrolitos fuertes y débiles por su capacidad de conducir la corriente eléctrica

II. FUNDAMENTO TEORICO: La materia está compuesta por moléculas, átomos, iones y otros radicales químicos cuyos átomos se mantienen unidos por sus fuerzas de atracción denominadas enlaces químicos. El tipo de enlace que posee un compuesto determina algunas de las propiedades físicas y químicas del mismo. El enlace iónico resulta cuando uno o más electrones de un átomo son transferidos a otro átomo. A través de este proceso se crean iones positivos y iones negativos que se mantienen unidos en la molécula por atracciones electrostáticas. Las sustancias iónicas, por lo general, presentan propiedades características como altas temperaturas de fusión, fragilidad en estado sólido, solubles en solventes polares, un carácter polar y son buenos conductores de electricidad en solución. El enlace covalente se presenta cuando los átomos que están unidos comparten el o los electrones de enlace. Las sustancias covalentes son de consistencia blanda, solubles en solventes no polares y no son buenos conductores de electricidad en solución. Los rizos y ondas en tu cabello son el resultado de muchos enlaces de hidrógeno, iónicos y covalentes entre las cadenas de átomos que constituyen el folículo del cabello. La estilización del cabello al mojarlo o calentarlo con una tenaza es una opción para cambiar los enlaces de hidrógeno y iónicos, de tal manera que adquieran una nueva forma. Los cambios son temporales y tan pronto como laves tu cabello el estilo de peinado se perderá. En un "permanente" se rompen y reordenan los enlaces covalentes y el peinado no se pierde cuando tu lavas tu cabello. En este experimento, aplicarás conceptos como temperatura de fusión, conductividad eléctrica y solubilidad para la determinación de algunas propiedades de diversas sustancias que permitirán su clasificación como iónicos o covalentes ENLACE QUIMICO: Un enlace químico es la interacción física responsable de las interacciones entre átomos, moléculas e iones, que tiene una estabilidad en los compuestos diatómicos y poliatómicos. Los químicos suelen apoyarse en la fisicoquímica o en descripciones cualitativas. En general, el enlace químico fuerte está asociado en la transferencia de electrones entre los átomos participantes. Las moléculas, cristales, y gases diatómicos — que forman la mayor parte del ambiente físico que nos rodea— está unido por enlaces químicos, que determinan las propiedades físicas y químicas de la materia. Las cargas opuestas se atraen, porque, al estar unidas, adquieren una situación más estable que cuando estaban separados. Esta situación de mayor estabilidad suele darse cuando el

número de electrones que poseen los átomos en su último nivel es igual a ocho, estructura que coincide con la de los gases nobles ya que los electrones que orbitan el núcleo están cargados negativamente, y que los protones en el núcleo lo están positivamente, la configuración más estable del núcleo y los electrones es una en la que los electrones pasan la mayor parte del tiempo entre los núcleos, que en otro lugar del espacio. Estos electrones hacen que los núcleos se atraigan mutuamente.

TIPOS DE ENLACE QUIMICO

Enlace iónico El enlace iónico consiste en la atracción electrostática entre átomos con cargas eléctricas de signo contrario. Este tipo de enlace se establece entre átomos de elementos poco electronegativos con los de elementos muy electronegativos. Es necesario que uno de los elementos pueda ganar electrones y el otro perderlo, y como se ha dicho anteriormente este tipo de enlace se suele producir entre un no metal (electronegativo) y un metal (electropositivo). Un ejemplo de sustancia con enlace iónico es el cloruro sódico. En su formación tiene lugar la transferencia de un electrón del átomo de sodio al átomo de cloro. Las configuraciones electrónicas de estos elementos después del proceso de ionización son muy importantes, ya que lo dos han conseguido la configuración externa correspondiente a los gases nobles, ganando los átomos en estabilidad. Se produce una transferencia electrónica, cuyo déficit se cubre sobradamente con la energía que se libera al agruparse los iones formados en una red cristalina que, en el caso del cloruro sódico, es una red cúbica en la que en los vértices del paralelepípedo fundamental alternan iones Cl - y Na+. De esta forma cada ion Cl- queda rodeado de seis iones Na + y recíprocamente. Se llama índice de coordinación al número de iones de signo contrario que rodean a uno determinado en una red cristalina. En el caso del NaCl, el índice de coordinación es 6 para ambos Los compuestos iónicos estado sólido forman estructuras reticulares cristalinas. Los dos factores principales que determinan la forma de la red cristalina son las cargas relativas de los iones y sus tamaños relativos. Existen algunas estructuras que son adoptadas por varios compuestos, por ejemplo, la estructura cristalina del cloruro de sodio también es adoptada por muchos haluros alcalinos y óxidos binarios, tales como MgO.

Enlace covalente Lewis expuso la teoría de que todos los elementos tienen tendencia a conseguir configuración electrónica de gas noble (8 electrones en la última capa). Elementos situados a la derecha de la tabla periódica ( no metales ) consiguen dicha configuración por captura de electrones; elementos situados a la izquierda y en el centro de la tabla ( metales ), la consiguen por pérdida de electrones. De esta forma la combinación de un metal con un no metal se hace por enlace iónico; pero la combinación de no metales entre sí no puede tener lugar mediante este proceso de transferencia de electrones; por lo que Lewis supuso que debían compartirlos.

Es posible también la formación de enlaces múltiples, o sea, la compartición de más de un par de electrones por una pareja de átomos. En otros casos, el par compartido es aportado por sólo uno de los átomos, formándose entonces un enlace que se llama coordinado o dativo. Se han encontrado compuestos covalentes en donde no se cumple la regla. Por ejemplo, en BCl 3, el átomo de boro tiene seis electrones en la última capa, y en SF 6, el átomo de azufre consigue hasta doce electrones. Esto hace que actualmente se piense que lo característico del enlace covalente es la formación de pares electrónicos compartidos, independientemente de su número.

Fuerzas intermoleculares A diferencia que sucede con los compuestos iónicos, en las sustancias covalentes existen moléculas individualizadas. Entre estas moléculas se dan fuerzas de cohesión o de Van der Waals, que debido a su debilidad, no pueden considerarse ya como fuerzas de enlace. Hay varios tipos de interacciones: Fuerzas de orientación (aparecen entre moléculas con momento dipolar diferente), fuerzas de inducción (ion o dipolo permanente producen en una molécula no polar una separación de cargas por el fenómeno de inducción electrostática) y fuerzas de dispersión (aparecen en tres moléculas no polares).

ENLACE METÁLICO Los elementos metálicos sin combinar forman redes cristalinas con elevado índice de coordinación. Hay tres tipos de red cristalina metálica: cúbica centrada en las caras, con coordinación doce; cúbica centrada en el cuerpo, con coordinación ocho, y hexagonal compacta, con coordinación doce. Sin embargo, el número de electrones de valencia de cualquier átomo metálico es pequeño, en todo caso inferior al número de átomos que rodean a un dado, por lo cual no es posible suponer el establecimiento de tantos enlaces covalentes. En el enlace metálico, los átomos se transforman en iones y electrones, en lugar de pasar a un átomo adyacente, se desplazan alrededor de muchos átomos. Intuitivamente, la red cristalina metálica puede considerarse formada por una serie de átomos alrededor de los cuales los electrones sueltos forman una nube que mantiene unido al conjunto.

III.

MATERIALES Y REACTIVOS:  Equipo para medir la conductividad eléctrica  Un vasito de 150 ml - Probeta  Trípode  Varilla de vidrio Agua destilada  Solución de HCl 0.1M Solución de CH3COOH 0.1M  Solución de NaOH 0.1M Solución de NH4OH 0.1M  Solución de NaCl al 1% Solución de CuSO4  Etanol Solución de glucosa  Bencina

IV.

PROCEDIMIENTO: (1) Arme el equipo como se indica en el dibujo.

Solución de NaOH conductora de electricidad.

(2) Coloque unos 50 ml de agua destilada en un vaso y pruebe su conductividad. (3)

Repita el ensayo con el agua del grifo (potable).

(4)

Ensaye una por una las demás soluciones y líquidos propuestos.

(5)

Determine, cuál de estos compuestos es apolar.

(7)

Determine, cuáles serían electrólitos fuertes y cuáles débiles

RESULTADOS: COMPUESTO

INTENS IDAD FOCO

IONES PRESENT.

COMP. IÓNICO

COMP. COVALEN POLAR

Agua destilada Agua potable HCl

Baja Fuerte Fuerte

X

CH3COOH

Baja

X

NaOH

Fuerte

X

NaCl

Fuerte

X

NH4OH

Fuerte

CuSO4

Fuerte

C2H5-OH

Nula

APOLAR

ELECTRÓLITO FUERTE

DÉBIL

X

X X X

X X

NO ELECTRÓL

C6H12O6 Bencina

Debil nulo

X X

X

CUESTIONARIO: ¿POR QUÉ EL AGUA DEL GRIFO TIENE CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA DISTINTA DE CONDUCTIVIDAD DEL AGUA DESTILADA?

LA LA

por que el agua destilada ha perdido interacciones que tenia en su estado natural como lo son las tan conocidas puentes de hidrogeno. (relativamente hablando) y por sobretodo el agua destilada a perdido particulas ionizados que estaban en solucion . Es decir el agua es capas de separar las interacciones electrostaticas de los compuestos solubles entre aniones y cationes y por eso son solubles como la sal que era cristalizada pero es separada en el agua. Bueno y como le quito esa destilacion esas particulas por su diferente punto de embullicion pues ya no transmite de la misma manera energia que como la hacia con ellas. ¿QUÉ ES UN DIPOLO? El dipolo eléctrico es un tipo de distribución de carga que se presenta frecuentemente. Un dipolo eléctrico está formado por dos cargas, una positiva +Q y otra negativa -Q del mismo valor, separadas una distancia d. Los dipolos aparecen en cuerpos aislantes o dieléctricos. A diferencia de lo que ocurre en los materiales conductores, en los aislantes los electrones no son libres. Al aplicar un campo eléctrico a un material dieléctrico este se polariza dando lugar a que los dipolos eléctricos se reorienten en la dirección del campo disminuyendo la intensidad de éste.

DE LOS DOS SOLVENTES, CH 3CH 2OH Y CCL 4, ¿CUÁL SERÍA INMISCIBLE CON EL AGUA? ¿POR QUÉ? CH3CH2OH Es alcohol etílico es diferente soluble en agua porque es molecula polar. CCL4 es insoluble en agua porque una de sus moléculas no es polar.

ENTRE LAS SUSTANCIAS NAOH Y NH 4OH, ¿CUÁL SERÍA ELECTRÓLITO MÁS FUERTE? ¿POR QUÉ? Un electrolito es una sustancia que al disolverse en agua, da lugar a la formación de iones. Los electrolitos pueden ser débiles o fuertes, según estén parcial o totalmente ionizados o disociados en medio acuoso. Un electrolito es una sustancia fuerte que al disolverse en agua, provoca exclusivamente la formación de iones con una reacción de disolución prácticamente irreversible por lo tanto el NaOH es un buen electrolito, ya que se disuelve y además se disocia completamente el agua.

REPRESENTE LAS ESTRUCTURAS DE LEWIS (FÓRMULAS ELECTRÓNICAS DE PUNTOS) DE LOS COMPUESTOS ENSAYADOS Y EN LA PRÁCTICA REALIZADA.