PRACTICA N0 2-A Enlace Químico

1. RESUMEN

.

La práctica se ha enfocado en la distinción de enlaces en distintas moléculas. Comprobando la capacidad de conductividad de las moléculas en solución acuosa, mediante el uso de corriente de batería se enmarcan dentro de los enlaces que seguramente poseen: Disponiendo de un sistema de corriente se introduce dos cableados separados a las sustancias, si el foco conectado al cableado se enciende, significara que hay conductividad y por lo tanto en un enlace iónico. La apreciación de otros tipos de enlaces puede concluirse a partir de cualidades físicas de las sustancias, así es como en una mezcla de cierta tonalidad podrá determinarse como covalente coordinada: Para esta parte, se manipula Cu(NO3)2 que sumado a NH4OH conseguirá una tonalidad distintiva.El enlace químico tiene dos formas como el enlace covalente y el iónico. El enlace covalente polar y apolar es la combinación de uno o más pares de electrones entre dos átomos, este enlace no conduce la electricidad y tienen bajos puntos de fusión y el enlace iónico es la transferencia de electrones de un átomo a otro, fundidos o en soluciones acuosas son buenos conductores de electricidad y presentan altos puntos de fusión.

1

PRACTICA N0 2-A Enlace Químico

2. PRINCIPIOS TEÓRICOS

Al producirse un acercamiento entre dos o más átomos, puede darse una fuerza de atracción entre los electrones de los átomos y el núcleo de uno u otro átomo.Si esta fuerza llega a ser  lo suficientemente grande para mantener los átomos unidos, se ha formado un enlace químico.

Todos los enlaces químicos son el resultado de la atracción simultánea de dos o más electrones.En esta unión de electrones pueden darse los siguientes casos:

Enlace iónico

Enlace covalente:

Polar

Apolar

Coordinado

Simple

Múltiple

Enlace metálico 

2

PRACTICA N0 2-A Enlace Químico

2.1 Enlace Iónico o Electrovalente

Es un tipo de interacción electrostática entre átomos que tienen una gran diferencia de electronegatividad. No hay un valor preciso que distinga la ionicidad a partir de la diferencia de electronegatividad, pero una diferencia sobre 2.0 suele ser iónica, y una diferencia menor a 1.5 suele ser covalente. En palabras más sencillas, un enlace iónico es aquel en el que los elementos involucrados aceptan o pierden electrones (se da entre un catión y un anión) o dicho de otra forma, aquel en el que un elemento más electronegativo atrae a los electrones de otro menos electronegativo. El enlace iónico implica la separación en iones positivos y negativos. Las cargas iónicas suelen estar entre -3e a +3e.

Características del enlace

Se presenta entre los elementos con gran diferencia de electronegatividad (>1.7), es decir alejados de la tabla periódica: entre metales y no metales.

No forma moléculas verdaderas, existe como un agregado de aniones (iones negativos) y cationes (iones positivos).

Los metales ceden electrones formando por cationes, los no metales aceptan electrones formando aniones.

Los compuestos formados pos enlaces iónicos tienen las siguientes características:

Son sólidos a temperatura ambiente, ninguno es un líquido o un gas. Son buenos conductores del calor y la electricidad. Tienen altos puntos de fusión y ebullición. Son solubles en solventes polares como el agua

2.2 Enlace covalente:

3

PRACTICA N0 2-A Enlace Químico

El enlace covalente es la unión entre átomos en donde se da un compartimiento de electrones, estos se emparejan y obtienen una órbita estable. Las moléculas que se forman con átomos iguales (mononucleares) presentan un enlace covalente pero en donde la diferencia de electronegatividades es nula.

Características:

Está basado en la compartición de electrones. Los átomos no ganan ni pierden electrones, comparten.

Está formado por elementos no metálicos. Pueden ser 2 o 3 no metales. Pueden estar unidos por enlaces sencillos, dobles o triples, dependiendo

de los elementos que se unen.

Se presenta entre los elementos con poca diferencia de electronegatividad (< 1.7), es decir cercanos en la tabla periódica de los elementos químicos o bien, entre el mismo elemento para formar moléculas diatónicas.

Las características de los compuestos unidos por enlaces covalentes son:

Los compuestos covalentes pueden presentarse en cualquier estado de la materia: solido, líquido o gaseoso.

Son malos conductores del calor y la electricidad. Tienen punto de fusión y ebullición relativamente bajos. Son solubles en solventes polares como benceno, tetracloruro de

carbono, etc., e insolubles en solventes polares como el agua

Tipos de enlaces covalentes:

Enlace covalente polar

4

PRACTICA N0 2-A Enlace Químico

Es un tipo de enlace en el cual la compartición de electrones es desigual, esto se da porque uno de los átomos ejerce una atracción mayor sobre los electrones de enlace que otro. Eso depende de la electronegatividad de los átomos que se enlazan. Los enlaces covalentes polares se forman con átomos distintos con gran diferencia de electronegatividades. La molécula es eléctricamente neutra, pero no existe simetría entre las cargas eléctricas originando la polaridad, un extremo se caracteriza por ser electropositivo y el otro electronegativo.

Enlace covalente Apolar

Se forma entre átomos iguales o

diferentes, y la diferencia de electronegatividad debe ser cero o muy pequeña (menor que 0,4). Cuando el enlace lo forman dos átomos del mismo elemento, la diferencia de electronegatividad es cero, no hay variación en el número de oxidación. Un ejemplo es la molécula de hidrógeno, la cual está formada por dos átomos del mismo elemento, por lo que su diferencia es cero.

Otro ejemplo, pero con átomos diferentes, es el metano. La electronegatividad del carbono es 2.55 y la del hidrógeno es 2.2; la diferencia entre ellos es de 0.35 (menor de 0.4), por lo que el enlace se considera no polar. Además el metano es una molécula muy simétrica, por lo que las pequeñas diferencias de electronegatividad en sus cuatro enlaces se anulan entre sí.

Enlace covalente coordinado o enlace covalente dativo

5

PRACTICA N0 2-A Enlace Químico

Se denomina enlace covalente coordinado o dativo al enlace químico que se forma cuando dos cuerpos comparten un par de electrones, procediendo estos dos electrones de uno de los dos átomos.

Para que se presente este tipo de enlace, se requiere que el átomo electropositivo tenga un par de electrones libres en un orbital exterior y el átomo electronegativo tenga capacidad para recibir ese par de electrones en su última capa de valencia.

Este enlace es común en los óxidos no metálicos y en los iones complejos de los metales ligeros, así como el H2SO4, NH3, SO2. Es también el responsable de ciertos iones como el ion amonio (NH4+), donde el nitrógeno cede los dos electrones para que el cuarto hidrógeno (que previamente se habría ionizado) se una a él, de tal manera que los enlaces de los cuatro hidrógenos son iguales.

Enlaces covalentes: simples, dobles y triples

6

PRACTICA N0 2-A Enlace Químico

En las sustancias covalentes, los átomos que conforman las moléculas pueden compartir entre sí uno, dos, tres o más pares de electrones para alcanzar una configuración electrónica estable. Dependiendo del número de pares de electrones que se comparten entre dos átomos, el enlace covalente puede ser simple, doble o triple.

Enlace covalente simple es el que se forma cuando los átomos que se unen comparten un par de electrones y cada uno aporta un electrón, como en el caso del Cl2. Se representa con una línea corta (–).

Enlace covalente doble es el que se forma cuando los átomos que se unen comparten dos pares de electrones y cada átomo aporta un par. Se representa por dos líneas cortas (=). Por ejemplo, en la molécula de oxígeno, cada átomo tiene seis electrones de valencia, de modo que le faltan dos para completar la regla del octeto, lo que logra compartiendo dos pares de electrones.

Enlace covalente triple es el que se forma cuando se comparten tres pares de electrones. Se representa por tres líneas cortas (≡). Por ejemplo, en la molécula de nitrógeno (N2), cada átomo de nitrógeno tiene cinco electrones de valencia; al compartir tres pares electrones, completan el octeto.

2.3 Enlace Metálico

Un enlace metálico es un enlace químico que mantiene unidos los átomos (unión entre núcleos atómicos y los electrones de valencia, que se juntan alrededor de éstos como una nube) de los metales entre sí.

7

PRACTICA N0 2-A Enlace Químico

Estos átomos se agrupan de forma muy cercana unos a otros, lo que produce estructuras muy compactas. Se trata de líneas tridimensionales que adquieren estructuras tales como: la típica de empaquetamiento compacto de esferas (hexagonal compacta), cúbica centrada en las caras o la cúbica centrada en el cuerpo.

En este tipo de estructura cada átomo metálico está dividido por otros doce átomos (seis en el mismo plano, tres por encima y tres por debajo). Además, debido a la baja electronegatividad que poseen los metales, los electrones de valencia son extraídos de sus orbitales. Este enlace sólo puede estar en sustancias en estado sólido.

El enlace metálico es característico de los elementos metálicos. Es un enlace fuerte, primario, que se forma entre elementos de la misma especie. Al estar los átomos tan cercanos unos de otros, interaccionan sus núcleos junto con sus nubes electrónicas, empaquetándose en las tres dimensiones, por lo que quedan los núcleos rodeados de tales nubes. Estos electrones libres son los responsables de que los metales presenten una elevada conductividad eléctrica y térmica, ya que estos se pueden mover con facilidad si se ponen en contacto con una fuente eléctrica. Los metales generalmente presentan brillo y son maleables.

3. MATERIALES Y REACTIVOS

MATERIALES:

vaso de 100 ml equipo de conductividad eléctrica pinzas aislantes

REACTIVOS

8

PRACTICA N0 2-A Enlace Químico

Agua potable Agua destilada NaCℓ(s) y solución 0.1M CuSO4(s) y solución 0.1M NaOH(ac) 0.1M NH3(ac) 0.1M NH4Cℓ(ac) 0.1M CH3COOH(ac) 0.1M H2SO4(ac) 0.1M Sacarosa ,C12H22O11,(s)

Aceite BENCINA  Carbón (grafito) Lámina de cobre

4. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:

Se llenó con agua potable hasta la mitad del vaso, luego se introdujo los electrodos hasta la mitad del líquido y se probó la conductividad.

Se repitió el mismo procedimiento pero se usó agua destilada en ese caso

Se agregó NaCℓ(s) y se mesclo con agua destilada, luego se introdujo los electrodos lentamente y se anotaron algunas observaciones.

Después se realizó el mismo proceso pero se usó azúcar en vez de NaCℓ(s)

9

PRACTICA N0 2-A Enlace Químico

Luego se ensayó la conductividad de cada una de las muestras que nos entregó el profesor (dichas muestras ya estaban disueltas)

Se lavaron los electrodos y el vaso cuidadosamente antes de realizar cada prueba de conductividad

En el caso del carbón y cobre se usó la pinza aislante para sostener dichos solidos (estos deben de tocar ambos electrodos y se realizó el experimento

5. RESULTADOS

Tabla de datos y resultado

10

PRACTICA N0 2-A Enlace Químico

6. EJEMPLO DE RESULTADOS

Se introdujeron los electrodos hasta la mitad de un vaso con agua potable y se observó que el foco se encendió. Esto probaba que, considerando al agua pura como no conductor eléctrico, en el agua potable se hallaban disueltas sustancias que en esas condiciones conducían la electricidad.

Se hizo lo mismo con agua destilada y se demostró que el agua pura no conduce la electricidad.

11

Muestra Solventes

Solubilidad

Conductividad

Tipo de Enlace

H2O Potable Si Iónico

H2O Destilada No covalente

BENCINA No covalente

Ac. Benzoico

NaCℓ(s) Agua( H2O) Si Iónico

CuSO4 Si Iónico

NaOH(ac) Si Iónico

NH4Cℓ(ac) Si Iónico

NH4OH(del) Si Iónico

CH3COOH(ac) Si Iónico

H2SO4(ac) Si Iónico

Sacarosa Agua( H2O) No covalente

Aceite No covalente

Cu(lamina) Si Iónico

C(grafito) Si Iónico

PRACTICA N0 2-A Enlace Químico

Luego se disolvió diversas sustancias en agua destilada para conocer qué tipo de enlace químico presentaba. Por ejemplo se disolvió NaCl en agua destilada y al introducir los electrodos se encendió el foco; lo que demostraba que el enlace iónico estaba presente en el NaCl.

Se observó que la intensidad de iluminación del foco variaba con la sustancia disuelta. Esto se puede explicar al saber que existen sustancias iónicas y también sustancias covalentes polares; estas últimas no conducen generalmente la electricidad tan bien como las primeras.

7. DISCUSIÓN DE RESULTADOS

Los resultados obtenidos en esta primera parte del experimento fueron cualitativos. Comparamos subjetivamente intensidades de luminosidad y a través de nuestros conocimientos de enlaces químicos clasificamos las sustancias según si tenían enlace iónico, covalente o metálico.

8. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Conclusiones

Para este segundo experimento de concluye que los elementos que forman enlaces iónicos y en soluciones acuosas son capaces de conducir corriente eléctrica y transmitir calor

En cambio los elementos que forman enlace covalente son capaces de conducir la electricidad ni conducir energía

12

PRACTICA N0 2-A Enlace Químico

También se puede concluir que los ácidos fuertes son los que conducen mejor la corriente eléctrica en soluciones acuosas

Todo esto se puede observar al realizar el experimento en el laboratorio y observar que la intensidad de la luz cambia con cada solución diferente que se pone a prueba

Recomendaciones

Las recomendaciones que se podrían dar

Para este experimento se le recomienda usar guantes de laboratorio para poder evitar cualquier contacto de los ácidos en la piel y así evitar un accidente

Limpiar bien los recipientes después de cada uso, para así poder evitar cualquier reacción química desconocida

Escuchar bien las indicaciones del profesor para así poder evitar cualquier otro accidente accidentes

Anotar bien lo observado en cada prueba y ordenarlos según su capacidad para conducir la corriente eléctrica

9. BIBLIOGRAFIA

Editorial: ABECEDARIOLengua: ESPAÑOL1995

13

PRACTICA N0 2-A Enlace Químico

E.J. Alcanos | 1994 | Universidad de Alcalá | ISBN N/A | 60 Páginas | Español |

Raymond Chang | 2002 | Ed. Mc Graw-Hill Interamericana | ISBN 970-10-3894-0 | 1004 Páginas | Español |

Petrucci, Harwood &amp; Herring | 2003 | Pearson Educación | ISBN 84-205-3533-8 | 1178 Páginas | DJVU

10. APÉNDICE

Cuestionario

1. ¿Cómo puede determinar experimentalmente si una sustancia forma o no una solución electrolítica?

Utilizamos un par de electrodos conectados a un foco y lo introducimos en agua, luego agregamos una sustancia que al disolverse con el agua si el foco llega a prenderse se habrá formado una solución electrolítica.

14

PRACTICA N0 2-A Enlace Químico

2. ¿Cuáles son las sustancias con las que ha trabajado en esta práctica, son sólidos iónicos? Los sólidos iónicos con los que trabajamos son NaCl, Cu (lamina) y grafito.

3. ¿Distinga entre electrolitos y no electrolitos?

Se le llama electrolito principalmente a una sustancia que al ser disuelta en agua conduce la electricidad, caso contrario se le llama no electrolito

4. ¿Cuáles de las sustancias usadas en la experiencia de enlace químico son electrolitos y cuales son no electrolitos?

Electrolitos : H2O potable , NaCl , CuSO4 , NaOH , NH4OH , CH3COOH , H2SO4 .

No electrolitos: H2O destilada , bencina, sacarosa, aceite.

5. ¿Por qué algunas de las sustancias trabajadas en esta práctica no conducen bien la electricidad? ¿Cuáles son estas sustancias?

Las sustancias que al ser disueltas en agua y conducen la electricidad, pero en menor intensidad que otros, es debido a que algunas sustancias no se disocian el 100% en iones.

Algunas de estas sustancias se lama ácidos fuertes y bases fuertes que se disocian en mayor cantidad de iones que los ácidos débiles y bases débiles como el que trabajamos ( CH3COOH , NH4OH , NH4Cl ) .

6. ¿Por qué el carbón vegetal no conduce la electricidad?

El carbón vegetal es una forma amorfa del carbono elemental de material sólido , frágil y poroso , que a diferencia del carbono elemental no tiene la propiedad de ser cristalina bien definida , esta propiedad es la responsable de que los cuerpos posean conductividad eléctrica .

15