INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

INGENIERIA EN COMUNICACIONES Y ELECTRONICA.

LABORATORIO DE QUIMICA BASICA.

Practica 1 “Enlaces”

Integrantes:

Enlace Enlace significa unión, un enlace químico es la unión de dos o más átomos que se han unido con un solo fin, alcanzar la estabilidad, tratar de parecerse al gas noble más cercano, para la mayoría de los elementos alcanzar ocho electrones en su último nivel. Las soluciones son mezclas homogéneas, no se distinguen sus componentes como separados, entre al menos dos reactantes un soluto, que es él que será disuelto, y un solvente, que es él que disolverá al soluto.

¿Qué mantiene unidos a los Átomos?

Un concepto básico en química es el estudio de cómo los átomos forman compuestos. La mayoría de los elementos que conocemos existen en la naturaleza formando agrupaciones de átomos iguales o de distintos tipos, enlazados entre sí.

Todos los compuestos están constituidos por dos o más átomos de un o más elementos diferentes, unidos entre sí por enlaces ya sean estos iónicos o covalentes.

Tipos De EnlaceSi los átomos enlazados son elementos metálicos, el enlace se llama metálico. Los electrones son compartidos por los átomos, pero pueden moverse a través del sólido proporcionando conductividad térmica y eléctrica, brillo, maleabilidad y ductilidad. Véase Metales.

Si los átomos enlazados son no metales e idénticos (como en N2 o en O2), los electrones son compartidos por igual por los dos átomos, y el enlace se llama covalente apolar. Si los átomos son no metales pero distintos (como en el óxido nítrico, NO), los electrones son compartidos en forma desigual y el enlace se llama covalente polar -polar porque la molécula tiene un polo eléctrico positivo y otro negativo, y covalente porque los átomos comparten los electrones, aunque sea en forma desigual. Estas sustancias no conducen la electricidad, ni tienen brillo, ductilidad o maleabilidad.

Cuando una molécula de una sustancia contiene átomos de metales y no metales, los electrones son atraídos con más fuerza por los no metales, que se transforman en iones con carga negativa; los metales, a su vez, se convierten en iones con carga positiva. Entonces, los iones de diferente signo se atraen electrostáticamente, formando enlaces iónicos. Las sustancias iónicas conducen la electricidad cuando están en estado líquido o en disoluciones acuosas, pero no en estado cristalino, porque los iones individuales son demasiado grandes para moverse libremente a través del cristal.

Cuando los electrones son compartidos simétricamente, el enlace puede ser metálico o covalente apolar; si son compartidos asimétricamente, el enlace es covalente polar; la transferencia de electrones proporciona enlace iónico. Generalmente, la tendencia a una distribución desigual de los electrones entre un par de átomos aumenta cuanto más separados están en la tabla periódica.

Para la formación de iones estables y enlace covalente, la norma más común es que cada átomo consiga tener el mismo número de electrones que el elemento de los gases nobles -grupo 18- más cercano a él en la tabla periódica. Los metales de los grupos 1 (o IA) y 11 (o IB) de la tabla periódica tienden a perder un electrón para formar iones con una carga positiva; los de los grupos 2 (o IIA) y 12 (o IIB) tienden a perder dos electrones para formar iones con dos cargas positivas, y de la misma forma los de los grupos 3 (o IIIB) y 13 (o IIIA) tienden a formar iones con tres cargas positivas. Por la misma razón, los halógenos, grupo 17 (o VIIA), tienden a ganar un electrón para formar iones con una carga negativa, y los elementos del grupo 16 (o VIA) a formar iones con dos cargas negativas. Sin embargo, conforme aumenta la carga neta de un ion, éste tiene menos estabilidad, así que las cargas aparentemente mayores serían minimizadas compartiendo los electrones covalentemente.

El enlace covalente se forma cuando ambos átomos carecen del número de electrones del gas noble más cercano. El átomo de cloro, por ejemplo, tiene un electrón menos que el átomo de argón (17 frente a 18). Cuando dos átomos de cloro forman un enlace covalente compartiendo dos electrones (uno de cada átomo), ambos consiguen el número 18 del argón (Cl~~Cl). Es común representar un par de electrones compartido por medio de un guión entre los átomos individuales: Cl~~Cl se escribe Cl8Cl.

Iones

Los átomos están constituidos por el núcleo y la corteza y que el número de cargas positivas del primero es igual al número de electrones de la corteza; de ahí su electronegatividad. Si la corteza electrónica de un átomo neutro pierde o gana electrones se forman los llamados iones.

Los iones son átomos o grupos atómicos que tienen un número de electrones excesivo o deficiente para compensar la carga positiva del núcleo.

En el primer caso los iones tienen carga negativa y reciben el nombre de aniones, y en el segundo están cargados positivamente y se llaman cationes.

Elementos electropositivos y electronegativos

Se llaman elementos electropositivos aquellos que tienen tendencia a perder electrones transformándose en cationes; a ese

grupo pertenecen los metales.

Elementos electronegativos son los que toman con facilidad electrones transformándose en aniones; a este grupo pertenecen los metaloides.

Los elementos más electropositivos están situados en la parte izquierda del sistema periódico; son los llamados elementos alcalinos. A medida que se avanza en cada período hacia la derecha va disminuyendo el carácter electropositivo, llegándose, finalmente, a los alógenos de fuerte carácter electronegativo.

Electrones de valencia

La unión entre los átomos se realiza mediante los electrones de la última capa exterior, que reciben el nombre de electrones de valencia.

La unión consiste en que uno o más electrones de valencia de algunos de los átomos se introduce en la esfera electrónica del otro.

Los gases nobles, poseen ocho electrones en su última capa, salvo el helio que tiene dos. Esta configuración electrónica les comunica inactividad química y una gran estabilidad.

Todos los átomos tienen tendencia a transformar su sistema electrónico y adquirir el que poseen los gases nobles, porque ésta es la estructura más estable.

Valencia electroquímica

Se llama valencia electroquímica al número de electrones que ha perdido o ganado un átomo para transformarse en ion. Si dicho número de electrones perdidos o ganados es 1, 2, 3, etc. Se dice que el ion es monovalente, bivalente, trivalente, etc.

ValenciaEn la mayoría de los átomos, muchos de los electrones son atraídos con tal fuerza por sus propios núcleos que no pueden interaccionar de forma apreciable con otros núcleos. Sólo los electrones del 'exterior' de un átomo pueden interaccionar con dos o más núcleos. A éstos se les llama electrones de valencia.

El número de electrones de valencia de un átomo es igual al número de su familia (o grupo) en la tabla periódica, usando sólo la antigua numeración romana. Así, tenemos un electrón de valencia para los elementos de los grupos 1 (o IA) y 11 (o IB); dos electrones de valencia para los elementos de los grupos 2 (o IIA) y 12 (o IIB), y cuatro para los elementos de los grupos 4 (o IVB) y 14 (o IVA). Todos los átomos de los gases nobles excepto el helio (o sea: neón, argón, criptón, xenón y radón) tienen ocho electrones de valencia. Los elementos de las familias (grupos) cercanas a los gases nobles tienden a reaccionar para adquirir la configuración de ocho electrones de valencia de los gases nobles. Esto se conoce como la regla del octeto de Lewis, que fue enunciada por el químico estadounidense Gilbert N. Lewis.

El helio es el único que tiene una configuración de dos electrones de valencia. Los elementos cercanos al helio tienden a adquirir una configuración de valencia de dos: el hidrógeno ganando un electrón, el litio perdiéndolo, y el berilio perdiendo dos electrones. El hidrógeno suele compartir su único electrón con un electrón de otro átomo formando un enlace simple, como en el cloruro de hidrógeno, H8Cl. El cloro, que originalmente tiene siete electrones de valencia, pasa a tener ocho. Esos electrones de valencia pueden representarse como: H:C o H-CL . Las estructuras de N2 y CO2 se pueden expresar ahora como o y o . Estas estructuras de Lewis muestran la configuración de ocho electrones de valencia de los gases nobles para cada átomo. Probablemente el 80% de los compuestos covalentes pueden ser representados razonablemente por las estructuras electrónicas de Lewis. El resto, en especial aquellos que contienen elementos de la parte central de la tabla periódica, no puede ser descrito normalmente en términos de estructuras de gases nobles.

Soluciones

Todas las soluciones están formadas por al menos un soluto y un solvente. Las soluciones son mezclas homogéneas entre solutos y solventes. El soluto es el que se disuelve en el solvente. El solvente debe encontrarse siempre en mayor cantidad, excepto el agua.

Conductibilidad

Ningún solvente puro conduce la corriente eléctrica. Y ningún soluto puro conduce la corriente eléctrica, a menos que este en estado líquido. Pero una solución puede conducir la corriente. Para que esto suceda, la solución debe estar formada por un soluto electrolito (es decir, compuestos formado por enlaces iónicos no orgánicos) y por un solvente polar como el agua, lo cual forma una solución electrolita.

Las soluciones de NaCl (sal común) o CuSO4 (sulfato cúprico) en agua conducen la electricidad a toda su intensidad. Pero, el acido acetico o vinagre común (CH3-COOH) al disolverse en agua produce iones los cuales pueden conducir la electricidad, pero solo levemente.

PRACTICA No. 1

ENLACES

OBJETIVO: El alumno identificara el tipo de enlace que forman los atomos al unirse y formar moleculas, de acuerdo a las propiedades caracteristicas que presentan.

MATERIAL REACTIVOS

2 Vasos de precipitados de 100 cm3 Soluciones a 30 g/L

2 Electrodos de cobre A) Cloruro de sodio (NaCl)

1 Portalamparas B) Nitrato de Potasio (KNO3)

1 Lampara incandecente C) Azucar (C12H22O11)

2 Extensiones con caimanes Soluciones al 50% volumen de:

1 Capsula de porcelana A) Acido Clorhidrico (HCl)

1 Pinza para capsula B) Acido Acetico (CH3COOH)

1 Mechero, anillo y tela de alambre C) Alcohol (C2H5OH)

con asbesto Tetracloruro de carbono (CCl4)

Cloruro de Sodio (NaCl) granulado

Azucar (C12H22O11) granulada

PROCEDIMIENTO

PROCEDIMIENTO A

1. Marque los vasos limpios de 100 cm3, con una etiqueta, indicando cada una de las siguientes soluciones: NaCl, KNO3, C12H22O11, HCl, CH3COOH, C2H5OH y CCl4

respectivamente; vierta en cada uno aproximadamente 20 cm3 de la solucion correspondiente. En el vaso sin solucion vierta aproximadamente 30 cm3 de agua destilada.

2. Monte el circuito como se indica en la figura 1, colocando inicialmente los electrodos en el vaso que contiene el agua, con el objetivo de limpiarlos.

3. Pruebe el circuito poniendo en contacto los dos electrodos fuera del agua; si la lampara incandecente enciende, continue, en caso contrario, revise el circuito.

4. A continuacion introduzca los electrodos en la solucion de NaCl, como se indica en la figura 1; anote si encendio o no.

5. Retire los electrodos de la solucion de NaCl, introduzcalos en el vaso con agua para enjuagarlos y sequelos.

6. Repita los pasos 4 y 5 para cada una de las sustancias, anotando en la tabla del cuestionario, si enciende o no.

PROCEDIMIENTO B

1. Coloque una pequeña cantidad (unos cuantos granos) de Azucar en la capsula de porcelana y caliente hasta la fusion, figura 2. Tome el tiempo aproximado que se requirio.

2. Deje enfriar la capsula, limpiela calentando con agua, deje enfriar, sequela y a continuacion coloque sobre la misma unos cuantos granos de Sal (NaCl).

3. Caliente la capsula con el Cloruro de Sodio por un tiempo similar al requerido por el Azucar para fundirse. Observe cual se funde mas rapido.

PROCEDIMIENTO A

LLENE LA SIGUIENTE TABLA

Solución NaCI CH3 -COOH

C12H22O11

HCI KNO3

C2H5-OH

CCI4

Encendió el foco (SI o No)

si no Prendió poco

Si si no no

Tipo de enlace (iónico o covalente )

Iónico

covalente covalente iónico iónico Covalente

covalente

PROCEDIMIENTO B

En el procedimiento B, ¿Qué sustancia se funde más rápido y que carácter de enlace predomina?

R=Se funde mas rápido el azúcar

¿En la otra sustancia cual es carácter de enlace que predomina?

R=Predomina el enlace covalente en la sal(NaCl) es ionico

Describa los enlaces existentes (según lewis) entre cada uno de los átomos que forman las sustancias analizadas (excepto el azúcar).

1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2, 3d10, 4p6, 5s2, 4d9

NaCl

Cl + Na

HCl

H + Cl

CCl4

Cl

C + Cl Cl

Cl

KNO3

O

K + N + O

O

Según la tabla de diferencias entre las electronegatividades de los elementos, escriba la mayor posibilidad de enlaces (iónico o covalente) entre átomos siguientes :

ENLACE

Na Y CI Iónico

K y O Iónico

C y H covalente

CL y H

(en el HCI) covalente

C y O covalente

C Y CI covalente

¿Hay coherencia entre lo concluido experimentalmente y sus respuestas de la pregunta 4? (si o no). ¿Hay algunas excepciones? En caso de haber excepción, ¿cuáles?

R=Si hay coherencia y la tabla de electronegatividades excepto que en el cloro y el hidrogeno se debatió de que si podía ser o no covalente o iónico pero según las respuestas del los otros equipos y la de el maestro se quedo en que es iónico covalente debido a sus electronegatividades.

Diferencia de electronegatividades

Na y Cl 0.9 -3.0 = 2.1 iónico

K y O 0.8 -3.5 = 2.7 iónico

C y H 2.5 -2.1 = 0.4 covalente

Cl y H 3.0 - 2.1 = 0.9 covalente

C y O 2.5 - 3.5 = 1.0 covalente

C y Cl 2.5 - 3.0 = 0.5 covalente

CONCLUSIONES

García Fernández Josué Roberto

Los compuestos que tienen como resultado un enlace covalente son comunes entre no metales mientras que los iónicos son entre metales y no metales, los enlaces iónicos tienen la capacidad de conducir una corriente eléctrica mientras que los covalentes no la poseen, por lo General los enlaces iónicos tienen un alto punto de fusión

Matehuala Hernández Alejandro

Los diferentes tipos de enlaces se encuentran en sustancias de uso cotidiano, a veces no le prestamos atención. Consideró de suma importancia el conocer los enlaces ya que son conocimientos que desencadenan otros conocimientos, prueba de ello fue el experimento de conducción eléctrica

Cruz Flores Josué

En esta práctica pudimos identificar los tipos de enlaces que hay y a poder diferenciarlas dependiendo de sus características en la solución. Ya que es iónico cuando conduce la electricidad y covalente cuando no conduce la corriente eléctrica

Romero García Hugo Rogelio

Podemos llegar a la conclusión de que las soluciones de sustancias pueden disolverse siempre que tengan el mismo tipo de enlace químico o igual fuerza intermolecular de atracción; por el contrario no son solubles o tiene la libertad de unirse con otra sustancia que no sea del mismo tipo de enlace y fuerza, antes mencionado.

CONCLUSIONES

Los compuestos que tienen como resultado un enlace covalente son comunes entre no metales mientras que los iónicos son entre metales y no metales, los enlaces iónicos tienen la capacidad de conducir una corriente eléctrica mientras que los covalentes no la poseen, por lo General los enlaces iónicos tienen un alto punto de fusión

Los diferentes tipos de enlaces se encuentran en sustancias de uso cotidiano, a veces no le prestamos atención. Consideró de suma importancia el conocer los enlaces ya que son conocimientos que desencadenan otros conocimientos, prueba de ello fue el experimento de conducción eléctrica

En esta práctica pudimos identificar los tipos de enlaces que hay y a poder diferenciarlas dependiendo de sus características en la solución. Ya que es iónico cuando conduce la electricidad y covalente cuando no conduce la corriente eléctrica

Podemos llegar a la conclusión de que las soluciones de sustancias pueden disolverse siempre que tengan el mismo tipo de enlace químico o igual fuerza intermolecular de atracción; por el contrario no son solubles o tiene la libertad de unirse con otra sustancia que no sea del mismo tipo de enlace y fuerza, antes mencionado.

BIBLIOGRAFIA

QUIMICA GENERAL

Mc Murry / Fay

Pag(186-190)

Estructura Atómica y Enlace AtomicoJaume CasaboPag(101-106)