Ao de la consolidacin democrtica

Ao de la Diversificacin Productiva y del Fortalecimiento de la EducacinUNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

(Universidad del Per, DECANA DE AMRICA)ACREDITADA INTERNACIONALMENTE

Facultad de Ingeniera Geolgica, Minera, Metalrgica, Geogrfica, Civil y AmbientalE.A.P de Ing. de MINASENLACE QUMICOCURSO: LABORATORIO DE QUMICA GENERALIntegrantes: PROFESOR:ING. MARCO CARBAJALN DE PRCTICA: TERCERACiudad Universitaria, 06 de Mayo del 2015

CONDUCTIVIDAD ELECTRICA

Se define como la capacidad que posee un cuerpo de permitir el paso de la corriente elctrica a travs de s. La conductividad elctrica puede presentarse en los diferentes estados de la materia, como el estado lquido, slido y gaseoso.

La conductividad en las disoluciones est relacionada con la presencia de solutos inicos en el disolvente, cuya disociacin genera iones positivos y negativos capaces de transportar la corriente elctrica a travs de la solucin.

Entre los solutos encontramos a los electrolitos y no electrolitos. Un electrolito es una sustancia que al disolverse en agua se disocia o separa en iones formando una disolucin que conduce la corriente elctrica, pero un soluto del tipo no electrolito es una sustancia no conductora de la corriente elctrica, debido a que no genera iones. Dependiendo del grado de disociacin, los electrolitos se clasifican como electrolitos fuertes, los cuales se disociacin completamente, y electrolitos dbiles (disociacin parcial).

Por ejemplo, la disociacin de compuestos covalentes implica una reaccin con el solvente. Algunos compuestos covalentes tienen enlaces fuertemente polares, como el enlace O-H del radical carboxilo o el H-Cl del Cloruro de Hidrgeno; cuando estos enlaces entran en contacto con el agua, la polaridad de esta basta para arrancar el protn del Hidrgeno, sin su electrn, dando lugar a la liberacin de partculas cargadas, el protn positivo y el carboxilato o cloruro negativos. En ambos casos se forman iones en la solucin y esto permite al electrolito conducir la corriente elctrica.Factores que Modifican la Conductividad

Tipo de solvente: Cuando el solvente presenta polaridad parecida o igual a la del soluto, mayor ser la disociacin de este, lo mismo que su conductividad.

Temperatura: En general, a mayor temperatura mayor es la disociacin y tambin la conductividad.

Concentracin: Para las soluciones diluidas, al aumentar la concentracin de electrolito, aumenta la conductividad. En soluciones concentradas, las interacciones entre iones de carga contraria son fuertes provocando que la disociacin disminuya, por lo tanto, la conductividad ya no aumenta aunque aumente la concentracin, e incluso puede disminuir.

Fuerza del electrolito: Los electrolitos fuertes conducen mejor la corriente elctrica que los dbiles, porque se disocian casi completamente.

ENLACES QUMICOS

1) CONCEPTO

Los enlaces qumicos, son las fuerzas que mantienen unidos a los tomos.

Cuando los tomos se enlazan entre s, ceden, aceptan o comparten electrones. Son los electrones de valencia quienes determinan de qu forma se unir un tomo con otro y las caractersticas del enlace.1.1. Regla del octeto.

El ltimo grupo de la tabla peridica VIII A (18), que forma la familia de los gases nobles, son los elementos ms estables de la tabla peridica. Esto se debe a que tienen 8 electrones en su capa ms externa, excepto el Helio que tiene slo 2 electrones, que tambin es una configuracin estable.

Los elementos al combinarse unos con otros, aceptan, ceden o comparten electrones con la finalidad de tener 8 electrones en su nivel ms externo (excepto los cuatros primeros elementos), esto es lo que se conoce como la regla del octeto.

1.2. Energa de ionizacin

La energa de ionizacin. Es la cantidad de energa que se requiere para retirar el electrn ms dbilmente ligado al tomo. La energa ionizacin en los periodos aumenta de izquierda a derecha y en los grupos, aumenta de abajo hacia arriba.

Los metales tienen bajas energa de ionizacin y fcilmente ceden sus electrones. En cambio, los no metales tienen alta energa de ionizacin y difcilmente ceden sus electrones.

1.3. Afinidad electrnica

Es la cantidad de energa desprendida o absorbida cuando un tomo gana un electrn adicional (tendencia de los tomos a ganar electrones). La afinidad electrnica aumenta en los periodos de izquierda a derecha, y en los grupos de abajo hacia arriba.

En la siguiente tabla se muestran las variaciones de las dos ltimas propiedades:

2) ENLACE IONICO

2.1 Caractersticas

Est formado por metal y no metal. No forma molculas verdaderas, existe como un agregado de aniones (iones negativos) y cationes (iones positivos). Los metales ceden electrones formando cationes, los no metales aceptan electrones formando aniones.

2.2 Formacin de enlaces inicos

Ejm: NaF

Na: metal del grupo IA

Enlace inico

F: no metal del grupo VIIA

Para explicar la formacin del enlace escribimos la configuracin electrnica de cada tomo:11Na: 1s2, 2s2, 2p6, 3s1 Electrones de valencia = 1

9F: 1s2, 2s2, 2p5 Electrones de valencia = 5 +2 = 7

Si el sodio pierde el electrn de valencia, su ltimo nivel sera el 2, y en ste tendra 8 electrones de valencia, formndose un catin (in positivo) Na1+.

El flor con 7 electrones de valencia, solo necesita uno para completar su octeto, si acepta el electrn que cede el sodio se forma un anin (ion negativo) F1-.

Esta transferencia de electrones entre el sodio y el flor, permite que ambos elementos tengan 8 electrones en su nivel ms externo.La estructura de Lewis del compuesto se representa de la siguiente forma:

Como el catin es quien cede los electrones, stos no se indican. Pero en el anin si ya que est ganando electrones. Se representa con rojo el electrn que gan el flor, completando as su octeto.

2.3 Propiedades de los compuestos inicos

Los compuestos formados por enlaces inicos tienen las siguientes caractersticas:

Son slidos a temperatura ambiente, ninguno es un lquido o un gas.

Tienen altos puntos de fusin y ebullicin.

Son solubles en solventes polares como el agua.

En disolucin acuosa, son buenos conductores de la corriente elctrica.

3) ENLACE COVALENTE

3.1 Caractersticas: del enlace covalente. Est basado en la comparticin de electrones. Los tomos no ganan ni pierden electrones, COMPARTEN. Est formado por elementos no metlicos. Pueden ser 2 o 3 no metales.

Pueden estar unidos por enlaces sencillos, dobles o triples, dependiendo del compuesto que se forma.

3.2 Formacin de enlaces covalentes

Ejemplificaremos, con elementos que existen como molculas diatmicas. El Cl2, cloro molecular, formado por dos tomos de cloro. Como es un no metal, sus tomos se unen por enlaces covalentes.

El cloro es un elemento del grupo VII A, su tomo slo necesita un electrn para completar su octeto. Al unirse con otro tomo de cloro ambos comparten su electrn desapareado y se forma un enlace covalente sencillo entre ellos. Este enlace se representa mediante una lnea entre los dos tomos.

La lnea roja representa un enlace covalente sencillo, formado por dos electrones. Estos electrones se comparten por igual por ambos tomos.3.3 Propiedades de los compuestos covalentes Las caractersticas de los compuestos unidos por enlaces covalentes son:

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

Sus disoluciones no conducen la corriente elctrica

Son solubles en solventes no polares como benceno, tetracloruro de carbono, etc., e insolubles en solventes polares como el agua

En trminos generales, tienen bajos puntos de fusin y de ebullicin.

Son aislantes del calor y la electricidad.3.4. Tipos de enlaces covalentes3.4.1. Enlace polar y no polar

La diferencia en los valores de electronegatividad determina la polaridad de un enlace.

Cuando se enlazan dos tomos iguales, con la misma electronegatividad, la diferencia es cero, y el enlace es covalente no polar, ya que los electrones son atrados por igual por ambos tomos.Por tanto, en el enlace covalente polar los electrones se comparten de manera desigual, lo cual da por resultado que un extremo de la molcula sea parcialmente positivo y el otro parcialmente negativo. Esto se indica con la letra griega delta (). Ejemplo: La molcula de HCl.

+ H ClEl tomo ms electronegativo, en ste caso es el cloro, que adquiere la carga parcial negativa, y el menos electronegativo, es el hidrgeno que adquiere la carga parcial positiva.

3.4.2. Enlace covalente coordinado

En este tipo de enlace el tomo menos electronegativo aporta los dos electrones que forma el enlace.

Ejemplo:

Realizamos la estructura de Lewis del H2SO4 formado por tres no metales y por tanto un compuesto covalente.

Electrones totales:

H 2 x 1e- = 2

S 1 x 6e- = 6

O 4 x 61e- = 24 +

32 electrones totales

Ahora haremos la estructura indicando los electrones que cada tomo aporta:

Se han utilizado 12 electrones, por tanto quedan 32-12 = 20 electrones que deben acomodarse por pares en los oxgenos.

Observe la estructura con atencin. El oxgeno de arriba y el de abajo aparecen con 7 puntitos rojos (electrones del oxgeno) siendo que el oxgeno solo tiene seis, mientras que el azufre aparece con solo 4 puntos azules (4 electrones) siendo que tambin tiene seis. En un enlace covalente no se pierden ni se ganan electrones, solo se comparten y se acomodan de la forma ms conveniente, por lo tanto, la estructural real es:

La estructura muestra dos enlaces covalentes coordinados y 4 enlaces que no lo son porque cada tomo aport un electrn al enlace. Un enlace covalente coordinado en nada se puede distinguir de un covalente tpico, ya que las caractersticas del enlace no se modifican.4) ENLACE METLICO

4.1 Los electrones libres y la energa de ionizacin

Muchas veces hemos observando un fenmeno conocido como corrosin, que es la conversin de un metal en un compuesto metlico por una reaccin entre el metal y alguna sustancia del ambiente Cuando un ion, tomo o molcula incrementa su carga positiva decimos que se oxida, pierde electrones. Los metales tienden a tener energa de ionizacin bajas y por tanto se oxidan (pierden electrones) cuando sufren reacciones qumicas).

Los enlaces metlicos se encuentran en metales slidos como el cobre, hierro y aluminio. En los metales, cada tomo metlico est unido a varios tomos vecinos. Los electrones de enlace tienen relativa libertad para moverse a travs de toda la estructura tridimensional. Los enlaces metlicos dan lugar a las propiedades caractersticas de los metales.

Hoy se acepta que el enlace metlico no es precisamente entre tomos, sino un enlace entre cationes metlicos y sus electrones. El modelo ms sencillo para explicar este tipo de enlace propone un ordenamiento de cationes en un mar de electrones de valencia.

4.2 Propiedades de los metales en funcin del enlace metlico Conductividad elctrica.- Para explicar la conductividad elctrica, se utiliza un modelo propuesto por Drude conocido como el modelo del gas de electrones. En este modelo se considera que los electrones ms alejados del ncleo estn des localizados, es decir, que se mueven libremente, por lo que pueden hacerlo con rapidez, lo que permite el paso de la corriente elctrica.

Maleabilidad y ductibilidad.- Estas propiedades se deben a que las distancias que existen entre los tomos son grandes; al golpear un metal, las capas de tomos se deslizan fcilmente permitiendo la deformacin del metal, por lo que pueden laminarse o estirase como hilos.

5) FUERZAS INTERMOLECULARES

En los lquidos y en los slidos, podemos distinguir tres tipos de fuerzas:

Interinicas

Intramoleculares

Intermoleculares

Fuerzas interinicas.- Son las que se dan entre iones.. Son las ms intensas ya que son de tipo electrosttico, aniones y cationes que se atraen entre s. A esto se deben los altos puntos de fusin de los compuestos inicos.

Fuerzas intramoleculares.- Son las que existen entre los tomos que forman una molcula.

Fuerzas intermoleculares.- Son mucho ms dbiles que las intramoleculares. Son las fuerzas que unen a las molculas. Tambin se conocen como fuerzas de van de Waals, en honor al fsico holands Johannes van der Waals, porque fue el primero en poner de relieve su importancia.

Materiales

01 Vaso de vidrio de 100 ml

01 Equipo de conductividad elctrica01 Pinzas aislantes01 Foco de 25 W, 50 W, 75 W y 100 WExperimento:Prueba 1:

Llenamos con agua potable hasta la mitad del volumen del vaso de 100mL colocamos los electrodos del equipo hasta la mitad del lquido y observamos que si prendi el foco. Esto sucede debido a que el agua potable existe un alto contenido de sales disueltas que generan conductividad elctrica.Prueba 2Repetimos la experiencia anterior usando agua destilada, pero se observa que no conduce la corriente elctrica porque es agua 100% pura y libre de iones.Prueba 3

Agregamos NaCl al agua destilada e introdujimos los electrodos al vaso con agua y observamos que el agua destilada con NaCl no disuelta no conduce la electricidad debido a que no forma iones que permita la conductividad elctrica

Prueba 4 Cuando disolvemos el NaCl en el agua destilada, la bombilla se enciende, dependiendo de la cantidad de sal disuelta. Concluimos entonces que es la sal lo que hace que el agua conduzca o no la electricidad.Prueba 5Colocamos el frasco de NH4Cl, 0.1M en los electrodos observando de esta manera que se enciende con una intensidad fuerte. Esto sucede porque el NH4Cl es un compuesto formado por enlace inico.Prueba 6

Colocamos el cobre (Cu) con ayuda de la pinzas en el electrodo y notamos que enciende el foco con una intensidad muy fuerte. Aqu entra en accin el enlace metlico que es un buen conductor de la electricidad, por ejemplo este elemento se usa para fabricar el cableado elctrico de la ciudad.Prueba 7

Colocamos el NaOH (1M) en los electrodos y notamos que enciende con intensidad fuerte. Esto sucede porque el NaOH tiene carcter inico, es decir conduce la electricidad.Prueba 8

Colocamos el H2SO4 en los electrodos a que enciende con una intensidad fuerte. Esto sucede porque un cido en un medio acuoso da lugar a iones, uno de los cuales es el ion hidronio (H3O+) y el ion negativo correspondiente.La intensidad de luz se debe a que es un cido fuerte.Prueba 9

Colocamos el CH3COOH con los electrodos que enciende con una intensidad media. Esto sucede porque al disolverlo con la mnima cantidad de agua, se disocia formando iones, que por tener una carga propia permiten el paso de corriente elctrica.La intensidad de luz es porque es un cido dbil.Prueba 10Colocamos el grafito u observamos que enciende con una intensidad muy fuerte. El grafito conduce la corriente elctrica ya que en sus enlaces interatmicos existen cargas libres en desplazamiento que son los electrones, ya que tienen enlaces de orbitales tipo sp2 donde queda un electrn sin aparear.MuestrassolubilidadconductividadTipo de enlace

H2O Potable--------------siCovalente polar

H2O Destilada--------------noCovalente polar

NaCl solublesiInico

CuSO4solublesiInico

NaOHsolublesiInico

NH4ClsolublesiInico

CH3COOHsolublesiCovalente polar

H2SO4solublesiCovalente polar

Cu (lmina o alambre)No solublesiMetlico

C (grafito)No solublesiCovalente Apolar

cido benzoicoPoco solublesiCovalente Polar

1. Manipulacin del vidrio.

Muchos de los accidentes de laboratorio se producen por cortes y quemaduras con vidrio, que se pueden prevenir siguiendo unas reglas simples:

Nunca fuerces un tubo de vidrio, ya que, en caso de ruptura, los cortes pueden ser graves. Para insertar tubos de vidrio en tapones humedece el tubo y el agujero con agua o silicona y protgete las manos con trapos.

El vidrio caliente debe de dejarse apartado encima de una plancha o similar hasta que se enfre. Desafortunadamente, el vidrio caliente no se distingue del fro; si tienes duda, usa unas pinzas o tenazas.

No uses nunca equipo de vidrio que est agrietado o roto. Deposita el material de vidrio roto en un contenedor para vidrio, no en una papelera.

2. Manipulacin de productos qumicos.

Los productos qumicos pueden ser peligrosos por sus propiedades txicas, corrosivas, inflamables o explosivas.

Muchos reactivos, particularmente los disolventes orgnicos, arden en presencia de una llama. Otros pueden descomponer explosivamente con el calor. Si usas un mechero Bunsen, u otra fuente intensa de calor, aleja del mechero los botes de reactivos qumicos. No calientes nunca lquidos inflamables con un mechero. Cierra la llave del mechero y la de paso de gas cuando no lo uses.

No inhales los vapores de productos qumicos. Trabaja en una vitrina extractora siempre que uses sustancias voltiles. Si aun as se produjera una concentracin excesiva de vapores en el laboratorio, abre inmediatamente las ventanas. Si en alguna ocasin tienes que oler una sustancia, la forma apropiada de hacerlo es dirigir un poco del vapor hacia la nariz. No acerques la nariz para inhalar directamente del tubo de ensayo.

Est terminantemente prohibido pipetear reactivos directamente con la boca. Usa siempre un dispositivo especial para pipetear lquidos.

Un posible peligro de envenenamiento, frecuentemente olvidado, es a travs de la piel. Evita el contacto de productos qumicos con la piel, especialmente de los que sean txicos o corrosivos, usando guantes de un slo uso. Lvate las manos a menudo.

Como norma general, lee siempre detenidamente la etiqueta de seguridad de los reactivos que vayas a usar.

3. Transporte de reactivos.

No transportes innecesariamente los reactivos de un sitio a otro del laboratorio. Las botellas se transportan siempre cogindolas por el fondo, nunca del tapn.

4. Calentamiento de lquidos.

No calientes nunca un recipiente totalmente cerrado. Dirige siempre la boca del recipiente en direccin contraria a ti mismo y a las dems personas cercanas.

5. Riesgo elctrico.

Para evitar descargas elctricas accidentales, siga exactamente las instrucciones de funcionamiento y manipulacin de los equipos.

No enchufe nunca un equipo sin toma de tierra o con los cables o conexiones en mal estado. Al manipular en el interior de un aparato, compruebe siempre que se encuentra desconectado de la fuente de alimentacin.

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

Para probar experimentalmente que una sustancia forma una solucin electroltica se necesita un vaso de 100ml, un equipo aislante de conductividad elctrica, un foco y en algunos casos como el del cobre y el grafito se utiliza las pinzas aislantes. Antes de comenzar el experimento se debe limpiar con agua destilada los electrodos del equipo de conductividad elctrica para evitar errores en la conclusin del experimento. Si la sustancia es slida, primero debe disolverse en agua destilada con la finalidad de facilitar el experimento (como el NaCl), a excepcin del cobre y el grafito que se conectan directamente con los electrodos del equipo, luego se sumergen los electrodos en la solucin y se conecta a una fuente de corriente elctrica. Si el foco se enciende, se estara demostrando que la solucin es electroltica ya que una de las caractersticas de este tipo de solucin es la de conducir la corriente elctrica, en caso contrario la solucin no es electroltica.

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

Cloruro de Sodio ( NaCl (ac)

Sulfato de Cobre ( CuSO4 (ac)

Hidrxido de Sodio ( NaOH (ac)

Cloruro de Amonio ( NH4Cl (ac)

3. Distinga entre electrolitos y no electrolitos

3.1. Electrolitos

Un electrolito es cualquier sustancia que contiene iones libres, los que se comportan como un medio conductor elctrico.

la mayora de las veces son soluciones inicas y a veces son slidas o lquidas.

Los electrolitos son principalmente soluciones de cidos, bases y sales, aunque tambin puede haber gases electrolitos. Los electrolitos se hacen por disociacin.

Si un electrlito en solucin posee una alta proporcin del soluto se disocia para formar iones libres, se dice que el electrlito es fuerte; si la mayora del soluto no se disocia, el electrlito es dbil

Ejemplos:

Electrolitos fuertes

HCl, NaOH, NaCl, KOH,NH3

Electrolitos dbiles

Agua destilada, C6H12O6 , C2H5OH

3.2.- No Electrolitos

Se caracterizan porque sus disoluciones con conducen la electricidad.

Se disuelven como molculas neutras que no pueden moverse en presencia de un campo elctrico.

En esta solucin, el electrlito est en forma de molcula; no hay iones. El alcohol y el azcar son ejemplos de no electrlitos.

Ejemplos:

Agua Pura (H2O)

Hidrxido de Cobre (CuOH)

Hidrxido de Plata (AgOH)

Hidrxido de Magnesio ( MgOH)

Hidrxido de Fierro (FeOH)

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

ELECTROLITOS

ELECTROLITOS

AGUA POTABLE H2O potable

CLORURO DE SODIONaCl(ac)

SULFATO DE COBRECuSO4(s)

HIDROXIDO DE SODIONaOH(ac)

CLORURO DE AMONIONH4Cl(ac)

ACIDO ACETICOCH3COOH(ac)

ACIDO SULFURICOH2SO4(ac)

COBRECu

GRAFITOC

AMONIACONH3

NO ELECTROLITICOS

NO ELECTROLITICOS

H2O DESTILADAH2O destilada

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

Porque son sustancias no electrolticas y se disuelven como molculas neutras, no como iones, que no pueden moverse en presencia de un campo elctrico y por el tipo de enlace qumico que presentan. Es por eso que no conducen corriente elctrica. La sustancia de nuestra experiencia fue el agua destilada.

1. P. W. Atkins, "Qumica Molculas, materia, cambio", Edit. Omega. Barcelona, 1998, pp. 910

2. R. Chang, "Qumica", McGraw-Hill. 4 Edicin. Mxico, 1992, pp. 1052.

3. L. Brown, H. E. Le Way y B. E. Bursten. "Qumica La ciencia central", 5. Edicin, Editorial Prentice-Hall Hispanoamericana S.A., Mxico, 1992, pp. 1159.

4. Arcega Solsona F., Unidades de medida, Prensas Universitarias de Zaragoza, Mxico, pp. 1995.5. Paul Ander y Anthony J. Sonnessa, "Principios de Qumica", Ed. Limusa, Mxico, 1980

6. Ayres G. H., Anlisis qumico cuantitativo, 2 ed., Edit. Del Castillo, Mxico, 1970,

7. Umland J. B. y Bellama J. M., Qumica general, 3ed., International Thomson, Mxico, 2000.

EMBED MSPhotoEd.3

Disposicin de los iones en un cristal de cloruro de sodio

tomos

ElectronegatividadDiferencia de electronegatividadH2.13.0 2.1

0.9Cl3.0Tipo de enlaceCOVALENTE POLAR

1

_976554304.bin