PRACTICA 5

“ENLACES QUIMICOS”

Actividades previas Investiga las respuestas a las siguientes preguntas:

Que es un enlaces químico? Un enlace químico es el proceso físico responsable de las interacciones atractivas entre átomos y moléculas, y que confiere estabilidad a los compuestos químicos diatómicos y poliatómicos. La explicación de tales fuerzas atractivas es un área compleja que está descrita por las leyes de la electrodinámica cuántica. Sin embargo, en la práctica los químicos suelen apoyarse en la mecánica cuántica o en descripciones cualitativas que son menos rigurosas, pero más sencillas en su descripción del enlace químico. En general, el enlace químico fuerte está asociado con la compartición o transferencia de electrones entre los átomos participantes. Las moléculas, cristales, y gases diatómicos -o sea la mayor parte del ambiente físico que nos rodea- está unido por enlaces químicos, que determinan la estructura de la materia.Los enlaces varían ampliamente en su fuerza. Generalmente, el enlace covalente y el enlace iónico suelen ser descritos como "fuertes", mientras que el enlace de hidrógeno y las fuerzas de Van der Waals son consideradas como "débiles". Debe tenerse cuidado porque los enlaces "débiles" más fuertes pueden ser más fuertes que los enlaces "fuertes" más débiles.

Que tipo de enlaces químicos existen?Enlace iónico, Enlace covalente, Enlace metálico.

Que es la solubilidad?Es una medida de la capacidad de una determinada sustancia para disolverse en otra. Puede expresarse en moles por litro, en gramos por litro, o en porcentaje de soluto; en algunas condiciones se puede sobrepasarla, denominándose a estas soluciones sobresaturadas. El método preferido para hacer que el soluto se disuelva en esta clase de soluciones es calentar la muestra. La sustancia que se disuelve se denomina soluto y la sustancia donde se disuelve el soluto se llama disolvente. No todas las sustancias se disuelven en un mismo solvente, por ejemplo en el agua, se disuelve el alcohol y la sal. El aceite y la gasolina no se disuelven. En la solubilidad, el carácter polar o apolar de la sustancia influye mucho, ya que, debido a estos la sustancia será más o menos soluble; por ejemplo, los compuestos con más de un grupo funcional presentan gran polaridad por lo que no son solubles en éter etílico.Entonces para que sea soluble en éter etílico ha de tener escasa polaridad, es decir no ha de tener más de un grupo polar el compuesto. Los compuestos con menor solubilidad son los que presentan menor reactividad como son: las parafinas, compuestos aromáticos y los derivados halogenados.El término solubilidad se utiliza tanto para designar al fenómeno cualitativo del proceso de disolución como para expresar cuantitativamente la concentración de las soluciones. La solubilidad de una sustancia depende de la naturaleza del disolvente y del soluto, así como de la temperatura y la presión del sistema, es decir, de la tendencia del sistema a alcanzar el valor máximo de entropía. Al proceso de interacción entre las moléculas del disolvente y las partículas del soluto para formar agregados se le llama solvatación y si el solvente es agua, hidratación.

Que es el punto de fusión?

El punto de fusión es la temperatura a la cual el estado sólido y el estado líquido de una sustancia, coexisten en equilibrio térmico, a una presión de 1 atmósfera.Por lo tanto, el punto de fusión no es el pasaje sino el punto de equilibrio entre los estados sólido y líquido de una sustancia dada. Al pasaje se lo conoce como derretimiento.En la mayoría de las sustancias, el punto de fusión y de congelación, son iguales. Pero esto no siempre es así: por ejemplo, el agar se derrite a los 85 °C (185 °F) y se solidifica a partir de los 31 °C a 40 °C (87.8 °F a 104 °F); este proceso se conoce como histéresis.

Que significa conductor de energía?Un conductor eléctrico es aquel cuerpo que puesto en contacto con un cuerpo cargado de electricidad transmite ésta a todos los puntos de su superficie. Generalmente elementos, aleaciones o compuestos con electrones libres que permiten el movimiento de cargas.

Que es el hexano? Cuales son sus principales características físicas?El hexano es un hidrocarburo alifático alcano con seis átomos de carbono. Su forma química es:C6H14 Existen varios isómeros de esta sustancia, siendo la más conocida e importante la del n-hexano:CH3 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH3 Otros isómeros son: 2-metilpentano (o isohexano), 3-metilpentano, 2,2-dimetilbutano (o neohexano) y 2,3-dimetilbutano.Se trata de un líquido incoloro, fácilmente inflamable y con un olor característico a disolvente. Es casi immiscible con el agua pero se mezcla bien con los disolventes orgánicos apolares como el alcohol, el éter o el benceno.

Que es el agua? Cuales son sus principales características físicas?Es el compuesto formado por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno (H2O). El término agua se aplica en el lenguaje corriente únicamente al estado líquido de este compuesto, mientras que se asigna el término hielo a su estado sólido y el término vapor de agua a su estado gaseoso.El agua es una sustancia química esencial para la supervivencia de todas las formas conocidas de la vidaA temperatura ambiente es líquida, inodora, insípida e incolora, aunque adquiere una leve tonalidad azul en grandes volúmenes, debido a la refracción de la luz al atravesarla, ya que absorbe con mayor facilidad las longitudes de onda larga (rojo, naranja y amarillo) que las longitudes de onda corta (azul, violeta), desviando levemente estas últimas, provocando que en grandes cantidades de agua esas ondas cortas se hagan apreciables.Se considera fundamental para la existencia de la vida. No se conoce ninguna forma de vida que tenga lugar en su ausencia completa.Es el único compuesto que puede estar en los tres estados (sólido, líquido y gaseoso) a las temperaturas que se dan en la Tierra. Se halla en forma líquida en los mares, ríos, lagos y océanos; en forma sólida, nieve o hielo, en los casquetes polares, en las cumbres de las montañas y en los lugares de la Tierra donde la temperatura es inferior a cero grados Celsius; y en forma gaseosa se encuentra formando parte de la atmósfera terrestre como vapor de agua.Es el compuesto con el calor latente de vaporización más alto, 540 cal/g (2,26 kJ/g) y con el calor específico más alto después del litio, 1 cal/g (4,18 J/g).

Objetivo de la práctica

Que el alumno identifique diferentes propiedades de las sustancias y las relaciones con el tipo de enlace químico con las que están formadas.

Material y reactivosMaterial Reactivos1 Capsula de porcelana KNO31 Dispositivo para conductividad eléctrica Agua de la llave1 Equipo de calentamiento Aceite comestible11 Vasos de precipitados Alcohol22 Tubos de ensayo Vinagre1 Pipeta Leche1 Gradilla Jugo de naranja

NaClAzúcarHexanoAgua destiladoNaCl, NCl, CaCl2, KBr, KI, Na2CO3, Na2SO4, NaNO3CuSO4 al 3%NH4OH AL 3%HgCl2 al 3%NH4I al 3%

Introducción Los modelos de enlace surgen como una necesidad de explicar las propiedades observables que poseen las substancias. Desde luego, al intentar partir de un análisis de los hechos observables, es necesario iniciar, axiomáticamente, de una base: a) toda la materia esta constituida por átomos, b) los átomos interaccionan unos con otros, c) las diferencias entre las distintas interacciones pueden llegar a explicar las diferencias entre las distintas interacciones pueden llegar a explicar las diferencias en las propiedades observables de las substancias que nos rodean. Después de introducir la base axiomática, se pueden analizar algunas propiedades de unas cuantas sustancias y proponer alguna explicación.

Desarrollo experimental

Experimento II1. Coloca en diferentes vasos de precipitados: agua de la llave, aceite comestible, alcohol,

vinagre, leche, jugo de naranja, agua destilada, solución acuosa de cloruro de sodio, solución acuosa de azúcar, solución acuosa de nitrato de sodio, tulueno.

2. Con ayuda del dispositivo proporciona en el laboratorio comprueba si la sustancia conduce la electricidad.

Observaciones:Se coloco agua de llave, vinagre, aceite comestible, alcohol, leche, jugo de naranja, agua destilada, solución acuosa de cloruro de sodio, solución acuosa de azúcar, solución acuosa de nitrato de sodio en vasos de precipitados para ver si estas sustancias son conductoras de la corriente eléctrica.

Sustancia Conduce

Agua de llave NoAceite comestible NoSolución acuosa de nitrato de sodio Sivinagre Sileche SiJugo de naranja SiAgua destilada NoSolución acuosa cloruro de sodio SiSolución acuosa de azúcar Noalcohol No

Experimento III

1. Coloca en diferentes tubos de ensayo: cloruro de sodio, cloruro de potasio, cloruro de calcio, bromuro de potasio, yoduro de potasio, carbonato de sodio, sulfato de sodio y nitrato de sodio.

2. Adiciona agua destilada a cada tubo de y agita.3. Coloca en diferentes tubos de ensayo: cloruro de sodio, yoduro de potasio y carbonato de

sodio.4. Adiciona tulueno a cada tubo de ensayo y agita.5. Coloca en diferentes tubos de ensayo: azúcar, alcohol, vinagre, aceite comestible y

tulueno.6. Adiciona agua destilada a cada tubo de ensayo.7. Adiciona agua destilada a cada tubo de ensayo: azúcar, alcohol, vinagre y aceite

comestible.8. Adiciona tulueno a cada tubo y agita.

Observaciones:

Se pusieron diferentes sustancias en tubos de ensaye y se les agrego agua destilada y se agito disolviéndose la sustancia y algunas se unieron y otras se separaron por ser polares y no polares.

Actividades complementarias

1. Indica que clases de enlaces presentan las sustancias del experimento 2 y justifica tu respuesta.

Azúcar es covalente polar.Aceite comestible es covalente no polar.Leche es covalente.Sulfato de cobre es iónico.Sal común es iónico no polarJugo de naranja es covalente no polarAgua destilada no conduce polarVinagre es un acido depende del pH puede estar como iónico o covalente, pero aquí conduce la electricidad es no polar.Nitrato de potasio es iónico.

Esto sucede por la capa de valencia de los átomos de las sustancias y por su naturaleza para forma enlaces con otras sustancias.

2. En el experimento 3 se verifica la solubilidad de las sustancias con dos clases de solventes: uno polar y otro no polar. Explica por que cada sustancia se disolvió o no se disolvió en estos solventes.

El azúcar se disolvió en el agua destiladaEl alcohol se disolvió en el agua destiladaEl vinagre se disolvió en el agua destiladaEl aceite no se disolvió en el agua destiladaEl tulueno se unió con el agua destilada

Azúcar con tulueno se disolvióAlcohol con tulueno no se disolvióVinagre con tulueno no se disolvióAceite y tulueno se disolvió

Es una medida de la capacidad de una determinada sustancia para disolverse en otra. Puede expresarse en moles por litro, en gramos por litro, o en porcentaje de soluto; en algunas condiciones se puede sobrepasarla, denominándose a estas soluciones sobresaturadas. El método preferido para hacer que el soluto se disuelva en esta clase de soluciones es calentar la muestra. La sustancia que se disuelve se denomina soluto y la sustancia donde se disuelve el soluto se llama disolvente. No todas las sustancias se disuelven en un mismo solvente, por ejemplo en el agua, se disuelve el alcohol y la sal. El aceite y la gasolina no se disuelven. En la solubilidad, el carácter polar o apolar de la sustancia influye mucho, ya que, debido a estos la sustancia será más o menos soluble; por ejemplo, los compuestos con más de un grupo funcional presentan gran polaridad por lo que no son solubles en éter etílico.

3. De acuerdo a la naturaleza de los enlaces químicos que participan en las reacciones anteriores, describe como se llevan a cabo.

Al unirse las sustancias en algunos hay compartimiento de electrones unos con otros de dependiendo si son polares o no polares esto sucede por los electrones de la capa de valencia y si el enlace es covalente o iónico todo depende también de la otra sustancia y la capacidad de compartir electrones.

4. Investiga las siguientes propiedades físicas para una aleación de oro y plata: solubilidad en agua y hexano, conductividad eléctrica y térmica, maleabilidad, ductilidad, brillo metálico y estado físico a condiciones normales.

Estado con/en Aleación de oro y plata

Solubilidad en agua yHexano

No

Conductividad eléctrica Si

Conductividad térmica Si

Maleabilidad Si

Ductilidad Si

Brillo metálico Si

Estado Físico Sólido