Enlace Quimico

PRACTICA # 3 ENLACE QUIMICO (PROPIEDADES FISICAS Y ENLACES EN SOLIDOS) INTRODUCCION Saber que tipo de enlace forma cada uno de los sólidos propuestos que son el Cloruro de Sodio, Acido Esteárico, Dióxido de silicio y la Viruta de Hierro. Como es que afectan las propiedades de los sólidos para que se puedan formar los enlaces, si tiene algo que ver su punto de fusión la solubilidad en disolventes polares y no polares y comprobar que para que se pueda formar un enlace iónico o covalente se deben de cumplir ciertas propiedades fisiacas.

ANTECEDENTES DISOLUCIÓN: Son mezclas tanto homogéneas como heterogéneas de 2 o más sustancias. Partes Fundamentales: • Soluto: Componente en menor proporción • Solvente: Componente en mayor proporción. Propiedades de las soluciones: Solubilidad y concentración. MEZCLA: Es la unión de 2 o mas sustancias en proporción variable, en la que los componentes conservan sus propiedades físicas o químicas; sus componentes se pueden separar fácilmente por medios físicos; generalmente no hay absorción o desprendimiento de energía. SOLUBILIDAD: : Es la cantidad de sustancia que se puede disolver en una cantidad determinada de solvente a una temperatura específica; Es la propiedad de una sustancia para disolverse en otra o la cantidad en gramos que se necesitan para saturar 100 gramos de disolvente o solvente determinado a una temperatura dada. Fases de la disolución: •

Fase dispersante: El soluto se encuentra en menor proporción.

•

Fase dispersora: El solvente o disolvente se encuentra en mayor proporción.

Si el soluto se disuelve en grandes cantidades, decimos que es muy soluble; si lo hace en pequeñas cantidades es poco soluble, pero si no se disuelve en ninguna cantidad, lo llamamos insoluble.

OBJETIVOS: ➢ GENERAL: identificar ➢ PARTICULARES:

• •

Observar el tipo de propiedades físicas tiene cada unos de los sólidos. Identificar como afecta cada una de las propiedades de los sólidos para formar los enlaces.

PROBLEMA 1 ¿Cómo son los puntos de fusión y la solubilidad de sustancias cuya estructura se mantiene por diferentes tipos de enlace? PROCEDIMIENTO 1 1. Coloca muestras de 1 gramo de cloruro de sodio, acido esteárico, dióxido de silicio y viruta de hierro en vasos de precipitados o vidrios de reloj. Prueba la dureza de cada solido presionándolo contra el fondo con la ayuda de una varilla de agitación. 2. Huele cuidadosamente cada sustancia acercando los vapores de la sustancia hacia tu nariz con la ayuda de tu mano. No las huelas directamente. 3. Coloca por separado porciones pequeñas de cada una de tus muestras en tubos de ensaye. Prueba el punto de fusión de cada una de ella en un baño María. Las sustancias que no se fundan así, colócalas en una cucharilla de combustión y caliéntalas directamente a la flama por un tiempo máximo de 5 minutos. Quita el solido de la flama tan pronto como se funda. 4. Coloca cuatro pares de tubo de ensaye en tu gradilla. Agrega con los otros sólidos y los tres pares de tubo de ensaye remanentes. Agrega 2.5 mL de agua destilada al primer tubo y 2.5 de ciclo hexano al segundo tubo de cada par. Ponles un

tapón y agítalos. Observa cuidadosamente si se disuelve el solido. 5. Anota tus resultados en la tabla 1. PROBLEMA 2 ¿Cómo es la conductividad de sólidos y disoluciones de sustancias cuya estructura se mantiene por diferentes tipos de enlace? 1. Prueba la conductividad de cada una de tus muestras colocando separadamente una porción pequeña de estas en un vidrio de reloj y tocando el solido con los alambres de un equipo de conductividad simple de bajo voltaje. 2. Prueba la conductividad de los disolventes a emplear (agua destilada y ciclohexano) en un vaso de precipitados de 50 mL o de menor volumen. Enjuaga y seca los electrodos del equipo de conductividad con el disolvente antes y después de cada prueba anota tus resultados en la tabla 1. 3. Prueba la conductividad de las disoluciones o mezclas disolvente/solido de las cuatro sustancias empleadas tanto en agua destilada como en ciclohexano. 4. Obtén un solido desconocido y trata de clasificarlo en alguna de las cuatro de las cuatro categorías anteriores repitiendo las pruebas sugeridas. 5. Desecha los materiales de acuerdo a las indicaciones de este procedimiento y de tu profesor. Lava cuidadosamente tus manos y tu material de laboratorio antes de salir.

Tabla 1. Resultados de las pruebas realizadas.

PROPIEDAD

NaCl

ACIDO ESTEARICO

SiO2

Fe

DUREZA

MEDIA

BAJA

ALTA

MUY ALTA

VOLOTILIDAD

BAJA

ALTA

MEDIA

NADA

PUNTO DE FUSION

ALTO

BAJO

MUY ALTO

MUY ALTO

SOLUBILIDAD EN H2O

SI

NO

NO

NO

SOLUBILIDAD EN CICLOHEXANO

NO

SI

NO

NO

CONDUCTIVIDA D EN SOLIDO

NO

NO

NO

NO

CONDUCTIVIDA D EN H2O

SI

SI

SI

SI

CONDUCTIVIDA D EN CICLOHEXANO

NO

NO

NO

NO

CUESTIONARIO 1. Investiga las características de los siguientes tipos de enlaces: iónico, covalente molecular, red covalente metálico, metálico. ENLACE IONICO: Se denomina enlace iónico al enlace químico de dos o más átomos cuando éstos tienen una diferencia de electronegatividad de 1,7 ó mayor. 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 Los compuestos iónicos forman redes cristalinas constituidas por iones de carga opuesta unidos por fuerzas electrostáticas. Este tipo de atracción determina las propiedades observadas. Si la atracción electrostática es fuerte, se forman sólidos cristalinos de elevado

punto de fusión e insolubles en agua; si la atracción es menor, como en el caso del NaCl, el punto de fusión también es menor y, en general, son solubles en agua e insolubles en líquidos apolares como el benceno. COVALENTE MOLECULAR Son sustancias cuyas moléculas son no polares, la característica fundamental de este tipo de cristal es que las moléculas están unidas por las denominadas fuerzas de Van der Waals; estas fuerzas son muy débiles y correspondes a fuerzas de dipolos eléctricos. Su conductividad es nula; es decir no son conductores ni del calor y la electricidad y son bastante deformables.

METALICO Es el enlace que se da entre elementos de electronegatividades bajas y muy parecidas, en estos casos ninguno de los átomos tiene más posibilidades que el otro de perder o ganar los electrones. La forma de cumplir la regla de octeto es mediante la compartición de electrones entre muchos átomos. Se crea una nube de electrones que es compartida por todos los núcleos de los átomos que ceden electrones al conjunto.. Este tipo de enlace se produce entre elementos poco electronegativos (metales). Los electrones que se comparten se encuentran des localizados entre los átomos que los comparten. 2. ¿Es posible obtener alguna información de las fuerzas relativas

de los enlaces iónico y covalente mediante la comparación de los puntos de fusión? Si, ya que el enlace iónico tiene un punto de fusión muy elevado lo cual nos dice que sus moléculas están muy unidas entre si y por lo tanto si su punto de fusión es bajo.

3. Ordena de mayor a menor la dureza que esperas que tenga un

solido formado por cada uno de estos tipos de enlace, y ordena los sólidos que tienes de acuerdo a la dureza que observaste que tipo de enlace asignarías a cada solido. DUREZA ESPERADA

DUREZA OBSEVADA

TIPO DE ENLACE ASIGNADO

1. ENLACE IONICO

2. COVALENTE MOLECULAR

DIOXIDO DE SILICIO

COVALENTE MOLECULAR

VIRUTA DE HIERRO

METALICO

CLORURO DE SODIO

IONICO

ACIDO ESTEARICO

COVALENTE

3. METALICO

COVALENTE

4. Asigna a cada solido un tipo de enlace con base en los resultados de volatilidad y punto de fusión ¿coincide este orden con el obtenido al analizar su dureza? 5. Desde los inicios de la química se dice que “semejante disuelve a semejante” Considerando que el agua es un disolvente polar y el ciclohexano es un disolvente no polar, clasifica las interacciones que mantiene a cad uno de los solidos que empleaste como polares o no polares ENLACE IÓNICO

SOLUBILIDAD

Solubles en disolventes polares como el agua.

ENLACE COVALENTE Compuestos covalentes NO polares: solubles en disolventes no polares. Compuestos covalentes polares: solubles en disolventes polares.

ENLACE METÁLICO

Insolubles en disolventes no polares. Algunos reaccionan con los ácidos y unos pocos con agua.

6.- Los sólidos iónicos tienen aniones y cationes localizados en sitios regulares formando redes cristalinas. ¿Qué tipo de disolvente polar o no polar crees que sea capaz de romper las interacciones que mantienen sus estructuras? ¿Coincide con lo observado en el experimento? En el caso de los enlaces iónicos se necesita un disolvente polar ya que los iones de la superficie de cristal provoca a su alrededor una orientación de moléculas dipolares que enfrentan hacia cada ion sus extremos con carga opuesta a la del mismo. En este proceso de orientación se libera una energía que, si supera a la energía reticular, arranca al ion de la red. Y por lo tanto Las moléculas de disolvente alrededor de los iones se comportan como capas protectoras que impiden la reagrupación de los mismos. 7.-investiga los diferentes tipos de atracciones intermoleculares que mantienen unidas a las moléculas de los sólidos moleculares covalentes y da ejemplos de estas. Hay tres tipos principales de interacciones intermoleculares que hacen que las moléculas se asocien para formar sólidos y líquidos: a) Las fuerzas entre dipolos de las moléculas polares.

b) Las fuerzas de London, que afectan a todas las moléculas.

c) Los puentes de hidrógeno que actúan en moléculas que tienen enlaces OH y NH.

8.- ¿Se requiere más energía para perturbar un cristal de un solido molecular o de un solido iónico? ¿Por qué? Se requiere mas energía para poder perturbar a un cristal de un solido molecular ya que la gran estabilidad de estas redes cristalinas se debe a que los átomos que las forman están unidos entre sí mediante enlaces covalentes. 9.- ¿Cómo puedes saber si un solido cristalino esta formado por moléculas o por iones? Explica. Esta formado por iones si su punto de fusión es alto y normalmente conduce la electricidad. Esta formado por moléculas si su punto de fusión es muy bajo, no conduce la electricidad en ningún caso y sus enlaces son covalentes. 10.- Los sólidos de redes covalentes contienes solamente enlaces covalentes primarios. Este tipo de enlaces de 1, 2, o 3 dimensiones da estructuras muy estables ¿como es el punto de fusión de estos sólidos? Presentan temperaturas de fusión y ebullición muy elevadas. 11.- los enlaces metálicos se dan por las interacciones entre los electrones de valencia y los “kernels” positivos de los átomos metálicos. Esto da como resultado un enlace no direccional y un conjunto de electrones que no están asociados fuertemente con ningún kernel atómico en particular. ¿Qué características físicas dan estos electrones a los metales? Los metales suelen ser duros y resistentes. Aunque existen ciertas variaciones de uno a otro, en general los metales tienen las siguientes propiedades: dureza o resistencia a ser rayados; resistencia longitudinal o resistencia a la rotura; elasticidad o capacidad de volver a su forma original después de sufrir deformación; maleabilidad o posibilidad de cambiar de forma por la acción del martillo; resistencia a la fatiga o capacidad de soportar una

fuerza o presión continuadas y ductilidad o posibilidad de deformarse sin sufrir roturas.

CONCLUSIONES En esta practica nos pudimos dar cuenta que para cada tipo de enlace existe propiedades que nos hacen identificarlo fácilmente y que cada una de esta propiedades afecta en muchos aspectos químicos de las sustancias como son la solubilidad, el punto de fusión, también observamos que para poder romper un enlace del tipo que sea se necesitan ciertas normas para cada tipo de enlace ya que no se pueden separar con cualquier tipo de método y para esto necesitamos saber las propiedades químicas de los enlaces y los solidos.

BIBLIOGRAFIA:  

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Allier Rosalía etal LA MAGIA DE LA QUÍMICA editorial EPSA, México DF 1995 1era ed. pp.92-149 T. R. Dickson, INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA, editorial Publicaciones Cultural, 16°ed. México, 1999. pp. 217-358. Puig, Ignacio, S.J. ,CURSO GENERAL DE QUÍMICA, editorial Marín, 1961, México. Pp. 134-249 http://es.wikipedia.org/wiki Enciclopedia Microsoft Encarta 2008.