OBJETIVOS

- Analizar diferentes sustancias y comprobar su conductividad eléctrica.

- Comprobar los diferentes enlaces de dichas sustancias.

- Observar cuales sustancias conducen mejor la corriente elctrica y ¿Por qué?.

1. FUNDAMENTOS TEÓRICOS.

El enlace químico puede definirse como la fuerza de adhesión entre los átomos (caso de las moléculas) o iones (caso de los compuestos iónicos). Es el proceso por el cual se unen átomos iguales o diferentes para adquirir la configuración electrónica estable de los gases inertes y formar moléculas estables.

2.1. Enlace Iónico o Heteropolar.

Se denomina enlace iónico al enlace químico de dos o más átomos cuando éstos tienen grados de electronegatividad muy diferentes. Este tipo de enlace fue propuesto por W.Kossel en 1916.

En una unión de dos átomos por enlace iónico, un electrón abandona el átomo menos electronegativo y pasa a formar parte de la nube electrónica del más electronegativo. El cloruro de sodio (la sal común y corriente) es un ejemplo de enlace iónico: en él se combinan sodio y cloro, perdiendo el primero un electrón que es capturado por el segundo.

NaCl → Na+Cl-

De esta manera se forman dos iones de carga contraria: un catión (de carga positiva) y un anión (de carga negativa). La diferencia entre las cargas de los iones provoca entonces una fuerza de interacción electromagnética entre los átomos que los mantiene unidos.

En la solución, los enlaces iónicos pueden romperse y se considera entonces que los iones están disociados. Es por eso que una solución fisiológica de cloruro de sodio y agua se marca como "Na+ + Cl-" mientras que los cristales de cloruro de sodio se marcan "Na+Cl-" o simplemente "NaCl".

Algunas características de los compuestos formados por este tipo de enlace son:

Altos puntos de fusión. La mayoría son solubles en disolventes polares. La mayoría son insolubles en disolventes apolares. Una vez fundidos o en solución acuosa suelen conducir la electricidad.

Enlace Covalente u Homopolar

Se produce por la compartición mutua y recíproca entre los electrones de valencia de 2 átomos no metálicos. Teóricamente se asume que se presenta este enlace cuando la diferencia de sus electronegatividades es menor a 1.7 (Excepto el HF que es también covalente).

El enlace covalente, también se efectúa entre átomos no metálicos iguales, tal como ocurre en

el

H2O ,O2 ,Cl 2 , N2 , etc .

Existen además enlaces covalentes múltiples, es decir donde se comparten más de un par de

electrones, como ocurre en las moléculas

O2 , N2 ,CO2 ,etc .

2.2.1 Enlace Covalente Apolar

Ocurre cuando las moléculas están formadas por átomos iguales (

H2 ,Cl2 ,O2 , N2 , etc . );y

si son diferentes que guarden simetría de enlace, de manera que la fuerza resultante de los momentos polares sea igual a cero, como ocurre en las moléculas de CO2 ,CH 4 , SiH 4 , etc .

Enlace covalente hidrógeno y carbono - Metano

2.2.2 Enlace Covalente Polar

Ocurre cuando las moléculas están formadas por átomos diferentes y son asimétricas (HCl,

HF,

H2O ,NH 3 , PH 3,etc.), de tal manera que el átomo más electronegativo atraerá

parcialmente a los electrones del otro átomo, dando lugar a la formación de polaridades

parciales (la resultante vectorial es diferente a cero) que se denominan dipolos (δ+ , δ−

). Estas sustancias covalentes polares, se disuelven desde luego en otras sustancias polares.

2.3. Enlace Covalente Coordinado o Dativo.

Se entiende así cuando el par de electrones compartidos pertenece a uno sólo de los átomos o iones compartidos.

Es decir en otras palabras, es el resultado de una superposición entre un enlace iónico y de un enlace covalente, motivo por el cual también se le denomina Enlace Semipolar.

Este enlace es común en los óxidos no metálicos y en los iones complejos de los metales ligeros, así como el H2SO4, NH3, SO2.

2.4. Enlace Metálico.

Se denomina enlace metálico al tipo de unión que mantiene unidos los átomos de los metales entre sí. Estos átomos se agrupan de forma muy cercana unos a otros, lo que produce estructuras muy compactas. Se trata de redes tridimensionales que adquieren la estructura típica de empaquetamiento compacto de esferas. En este tipo de estructura cada átomo metálico está rodeado por otros doce átomos (seis en el mismo plano, tres por encima y tres por debajo).

Características de los metales:

1.- Suelen ser sólidos a temperatura ambiente, excepto el mercurio, y sus puntos de fusión y ebullición varían notablemente.

2.- Las conductividades térmicas y eléctricas son muy elevadas. (esto se explica por la enorme movilidad de sus electrones de valencia)

3.- Presentan brillo metálico.

4.- Son dúctiles y maleables. (la enorme movilidad de los electrones de valencia hace que los cationes metálicos puedan moverse sin producir una situación distinta, es decir una rotura)

5.- Pueden emitir electrones cuando reciben energía en forma de calor.

2.5. Enlace por Puentes de Hidrógeno.

Se produce en las moléculas en donde el átomo de hidrógeno al ceder su electrón a átomos de

alta electronegatividad (Flúor, Oxígeno, Nitrógeno y Cloro) queda como protón (H+

) el cual se une en puente con el no metal negativo de otra molécula. El ión no metálico debe

necesariamente poseer un par de electrones libres para compartirlos con el protón (H+

), dando lugar a la formación de puentes sucesivos de Hidrógeno.

Tabla de Datos y Discusiones:

Muestras Conductividad Tipo de enlaceh2o potable SI Covalente polarh2o destilada no Covalente polarNacl Si iónicoCuSO4 Si iónicoNaOH Si iónicoNH 4Cl Si pero poco Covalente polarNH 4OH Si Covalente polarCH 3COOH(dil) Si pero poco Covalente polarh2SO4(dil) Si Covalente Sacarosa No Covalente polaraceite No Covalente polarCu Si MetálicoC(grafito) Si MetálicoBencina No Covalente no polarCH 3COOH No Covalente polarh2SO4 si Covalente polar

- El CH 3COOH por tener un enlace covalente polar, no es un buen conductor, pero al estar diluido en agua hace enlaces puente de Hidrogeno con el Oxigeno y es por esto que puede conducir un poco la corriente eléctrica.

- El H2O por tener enlace covalente también es un mal conductor, pero el H2O potable es un caso especial, pues esta tiene sales que se utilizan para el tratamiento del agua y por este motivo se vuelve un conductor de la corriente eléctrica.

Cuestionario

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

Primero depositamos la sustancia en un vaso precipitado lleno hasta cierto punto, entonces introducimos los electrodos del equipo de conductividad eléctrica, luego conectamos el equipo al tomacorriente y si el foco del equipo se enciende la sustancia forma una solución electrolítica, es decir conduce la electricidad.

2. ¿Cuáles de las sustancias con las que ha trabajado en esta práctica, son sólidos iónicos?

El NaCl, CuSo4 son sustancias trabajadas en esta práctica que por tener enlace iónico son muy buenos conductores de la corriente eléctrica.

3. Distinga entre electrólitos y no electrólitos.

Electrolitos: Son todas las sustancias que contienen iones libres y se comportan como un conductor eléctrico. Los electrólitos están presentes en soluciones de ácidos, bases o sales. Algunos gases también se comportan como electrólitos en condiciones de alta temperatura o presión baja.No electrolitos: Son sustancias que no conducen la corriente eléctrica al estar en disolución acuosa no se disocian, ni forman iones. Los no electrolitos se disuelven como moléculas neutras que no pueden moverse en presencia de un campo eléctrico. Las soluciones no electrolíticas son en general poco solubles, excepto las que pueden formar puentes de hidrogeno (metanol, glucosa, NH3).

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

Las sustancias que son electrolitos usadas en esta experiencia son: H20, NaCl, CuSo4, NaOH, NH4Cl, NH4OH, CH3OOH(dil), H2SO4(dil), Cu, C(gráfito), H2SO4.Las sustancias que no son electrolitos son: H2O(destilada), sacarosa, aceite, Bencina, CH3COOH.

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

Debido a sus tipos de enlaces químicos estas sustancias no son buenos conductores, estas sustancias son: H2O(destilada), sacarosa, aceite, Bencina, CH3COOH.

6. ¿Por qué algunos enlaces covalentes conducen?

Tenemos el caso del acido sulfúrico y el acido acético ya que al poder disolverse en agua, se disocian liberando iones H+ junto con sulfato y acetato respectivamente. Esto permite la conducción de electricidad, por lo tanto hay algunos casos en que los enlaces covalentes si conducen corriente eléctrica.

CONCLUSIONES

- Se pudo observar que los sólidos iónicos no conducen la corriente eléctrica en estado sólido, pero disueltos en agua lo hacen, pues son los iones los que conducen la corriente.

- Pudimos apreciar que al hacer la prueba con agua potable y agua destilada obtuvimos resultados contarios, en el primero observamos que conducía la corriente eléctrica pues la presencia de sales en ella permitía esto. En el agua destilida no ocurría esta conducción pues no hay otra sustancia en esta.