FACULTAD:Ingeniería industrial ESCUELA: Ing. textil y Confecciones CURSO: Química General PRÁCTICA DE LABORATORIO 4 ENLACE QUÍMICO INTEGRANTES: Custodio Fernández, Cristhian Alberto Garcia Arica, a!hael "#elegado$ %uamán &ondrag'n, osario del (ilar &oreno )alazar, &assiel )arai osado &endoza, *eslie +dith PROFESORA: Ing. Ana &. &edina +scudero FECHA DE REALIZACION DE LA PRÁCTICA: -/01 FECHA DE ENTREGA: 0201
INDICE
I.
INTRODUCCIÓN
I I.
OBJETIVOS
I II.
FUNDAMENTOTEÓRICO
IV.
MATERIALES YMÉTODOS
V.
PROCEDIMIENTOS
V I.
RESULTADOS
V II.
DISCUSIÓN DE RESULTADOS
V III. I. .
CONCLUSIONES REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ANEOS: CUESTIONARIO CUADRO ILUSTRADO
I.! INTRODUCCION #entro del mundo de las ciencias, el hecho fundamental de la 3uímica radica en la formaci'n de mol4culas, la cual se da a !artir de la uni'n y combinaci'n de los átomos de diferentes elementos5 esta uni'n se le llama enlace 3uímico. *os enlaces 3uímicos son la interacci'n física res!onsable de las interacciones entre átomos, mol4culas e iones, 3ue tiene una estabilidad en los com!uestos diat'micos y !oli at'micos. +n este informe analizaremos diferentes sustancias e6aluando su solubilidad y conductibilidad, !ara llegar a entender los distintos ni6eles de organizaci'n estructural y más 3ue centrarnos en la enumeraci'n de las características de cada ti!o de enlace, nos orientaremos a 7ustificar !or3u4 ciertos elementos se enlazan de una manera tal 3ue forman sustancias con unas características y !ro!iedades concretas.
II.!OBJETIVOS
8
#escribir las características del ti!o de reacci'n obser6ada al momento de !oner en contacto las sustancias con los electrodos de nuestro e3ui!o de conducti6idad el4ctrica.
8
+stablecer las diferencias entre los enlaces i'nicos, co6alentes y metálicos, 3ue se !odrán a!reciarse al lle6ar cada uno de los reacti6o al e3ui!o de conductibilidad el4ctrica.
8
Analizar características tales como tem!eratura, coloraci'n, olor, intensidad e iluminaci'n del foco.
8
+ncontrar una relaci'n entre la solubilidad y la !olaridad de una sustancia con res!ecto a un sol6ente determinado.
8
econocer 3ue soluciones conducen moderadamente o mucho la electricidad.
8
(odrán ex!licar 3ue la conducci'n de electricidad !or soluciones de!ende de la !resencia de iones así como de su concentraci'n.
III.! FUNDAMENTO TEORICO
ENLACE QUÍMICO *os átomos transfieren electrones y así forman com!uestos i'nicos5 o com!arten electrones y forman com!uestos co6alentes. +n ambos casos se forma un enlace, !or3ue con eso aumenta la estabilidad. Al formar enlaces, los átomos ad3uieren un octeto de electrones y la configuraci'n electr'nica estable de un gas noble. &uy a menudo, los átomos son más estables cuando están enlazados en los com!uestos 3ue cuando están libres. +s con6eniente clasificar a los com!uestos seg9n dos ti!os de enlaces: i'nicos y co6alentes. )i se conoce el ti!o de enlace 3ue hay en un com!uesto, se !uede !redecir muchas de sus !ro!iedades físicas. P"#$%&'('&) *+)%,() '& -#) ,#$/&)0#) %12%,#) 3 ,#(-&20&) Propiedad
Compuesto iónico
Compuesto covalente
+stado a tem!eratura ambiente
)'lido cristalino
*í3uido, s'lido, gas
(unto de fusi'n
+le6ado
=a7o
)i
>o
+le6ado
=a7o
)i
>o
Conducti6idadenestadolí3uido )olubilidadenagua Conducti6idaddelasoluci'nacuosa
;ambi4n se !uede razonar en sentido o!uesto: si se conoce las !ro!iedades físicas de un com!uesto desconocido, se !uede !redecir su ti!o de enlace. )in embargo, las !redicciones no siem!re son correctas !or3ue no hay una se!araci'n clara entre com!uestos i'nicos y co6alentes.
E2-(,& I12%,# +s el resultado de la transferencia de uno o más electrones de un átomo o gru!o de átomos a otro. +l enlace i'nico se obser6a tí!icamente entre átomos con grandes diferencias en su tendencia a !erder o ganar electrones.
E2-(,& C#(-&20& esulta de com!artir un !ar de electrones entre átomos. *a fuerza de enlace es el resultado de la atracci'n entre los electrones com!artidos y los n9cleos !ositi6os de los átomos 3ue entran en el enlace. +l enlace co6alente se obser6a tí!icamente cuando existe una !e3ue?a diferencia entre dos átomos con res!ecto a su tendencia a !erder o ganar electrones.
(odemos diferenciar algunos enlaces co6alentes Enlace covalente no polar
+ste enlace co6alente tiene la densidad electr'nica sim4trica en torno a un !lano !er!endicular a la línea 3ue une a los dos n9cleos. +sto es cierto !ara todas las mol4culas diat'micas, !or3ue dos átomos id4nticos tienen las mismas electronegati6idades. Enlace covalente polar
+n este enlace co6alente, el !ar de electrones se com!arte en forma desigual. *a densidad electr'nica se distorsiona en direcci'n al átomo más electronegati6o. +ste !e3ue?o des!lazamiento de la densidad electr'nica hace 3ue el menos electronegati6o sea ligeramente !ositi6o. Enlace covalente coordinado
+n este ti!o de enlace un !ar de electrones !rocedentes de un átomo es com!artido !or dos átomos:
E2-(,& M&05-%,# +ste es el ti!o de enlace de los metales s'lidos como el cobre. Cada átomo metálico está unido a 6arios átomos 6ecinos. +n el enlace metálico, todos los átomos del metal tienen a sus electrones de 6alencia distribuidos uniformemente como un @mar alrededor de sus centros "n9cleo más electrones internos$. *os centros atraen los electrones entre sí y los electrones están deslocalizados mo6i4ndose a lo largo y ancho del metal.
SOLUBILIDAD #ecimos 3ue dos o más sustancias son solubles entre sí cuando !ueden formar una mezcla homog4nea intermolecular ellas. #e entre sustancias disol6ente 3ue com!onen la soluci'n, a a3uella 3ue !artici!a enentre mayor !ro!orci'n la las denominamos y a las restantes solutos. *as !osibilidades de formar soluciones son muy 6ariadas ya 3ue ambos com!onentes B disol6ente y soluto B !ueden considerarse en forma s'lida, lí3uida o gaseosa. Compuestos iónicos
+stas sustancias !ueden ser solubles en disol6entes !olares y no a!olares. *a raz'n de ello está en el hecho de 3ue las mol4culas !olares del agua son ca!aces de rodear a los iones su!erficiales y sustraerlos así de la atracci'n de sus 6ecinos. *os iones 3uedan siem!re rodeados !or las mol4culas del disol6ente, conoci4ndose este fen'meno como @sol6ataci'n. Compuestos covalentes
+stas sustancias !ueden ser !olares o a!olares, y a la tem!eratura ambiente !ueden ser s'lidas, lí3uidas o gaseosas. +s de es!erar 3ue los com!uestos a!olares sean insolubles en los lí3uidos !olares, ya 3ue estos tienen sus mol4culas asociadas debido a las atracciones entre sus di!olos y !or tanto al !oner en contacto ambos ti!os de mol4culas, las !olares tenderán a asociarse entre sí, mientras 3ue con las a!olares no se manifestará atracci'n. *a consecuencia es 3ue son las mol4culas !olares las 3ue se!aran de la a!olar, de7ando segregada a esta. Metales
#esde el !unto de 6ista físico los metales son insolubles en di6ersos disol6entes una solubilizaci'n de ti!o 3uímico como !. e7. @disoluci'n de un metal en un ácido "Fe D%Cl FeClD %D$ o @de un metal alcalino en agua "D>a % DE D>aE% % D$, son de un carácter diferente ya 3ue lle6an consigo la !roducci'n de una reacci'n 3uímica y los metales !asarán a ser iones con !ro!iedades muy distintas a las del metal srcinal.
CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA (ara 3ue una es!ecie trans!orte la corriente el4ctrica es necesario 3ue dis!onga de elementos 3ue !uedan realizarlo. )olo los metales y los com!uestos i'nicos dis!onen de esos medios. *os metales !ueden estar en estado s'lido, li3uido o gaseoso y debido a su estructura, en la 3ue existen electrones de 6alencia con cierta libertad, a!licando una diferencia de !otencial !ueden des!lazarse flu7os de electrones en su interior. *os com!uestos i'nicos en estado s'lido tienen sus !artículas en !osiciones rígidas y en ese estado no son conductores. (uede lograrse dar mo6ilidad a los iones fundiendo el com!uesto o dis olv ién dol e en un dis olve nte ade cua do: en ambas formas se hacen conductores. *as sustancias co6alentes tienen sus electrones en !osici'n fi7a y ofrecen gran resistencia al !aso o trans!orte de electrones. +s es!ecialmente im!ortante el caso del grafito, ya 3ue cada átomo de carbono forma tres enlaces co6alentes con los átomos 6ecinos constituyendo una macromol4cula co6alente en un !lano, mientras 3ue el cuarto electr'n !ermite considerar 3ue !osee características de enlace metálico. #ebido a ello es insoluble en todos los disol6entes, !oco acti6o 3uímicamente y buen conductor de la electricidad, siendo uno de los electrodos más utilizados en los !rocesos electro3uímicos industriales.
IV.!MATERIALES Y MÉTODOS
M(0&"%(-&) 8
0 aso de 0 m*
8
0 +3ui!o de conducti6idad el4ctrica
8
0 ;rí!ode
8
0 (inza aislante
8
0Foco
8
0 =agueta
R&(,0%#) 8
%DE !otable
8
%DE destilada
8
>aCl"s$ y soluci'n .0&
8
Cu)E/"s$ y soluci'n .0&
8
>aE% "ac$ .0&
8
>%- "ac$ .0&
8
>%/Cl "ac$ .0&
8
C%-CEE% "ac$ .0&
8
%D)E/ "ac$ .0&
8
)acarosa, C 0D%DDE00"s$
8 8
Aceite Cu "lamina$
8
C "grafito$
V.!PROCEDIMIENTOS
6. D&#)0"(,%12 '& -( ,#2'/,0%%'(' &2 H7O 3 ("%(20&) *lenar agua !otable hasta la mitad del 6olumen del 6aso de 0 ml, introducir los electrodos del e3ui!o hasta la mitad del lí3uido y obser6ar su conducti6idad. e!etiremos la ex!eriencia anterior,!ero con agua destilada. *uego com!aramos los resultados. 7. D&#)0"(,%12 '& -( ,#2'/,0%%'(' '& (-8/2#) ,#$/&)0#) +l !roceso de la ex!eriencia anterior, será el mismo a realizar !ero con otros com!uestos como >aCl diluido en % DE destilada, >% /E%. >aE%, % D)E/, C%-CEE%, y los otros com!uestos mencionados. 9. D&#)0"(,%12 '& -( ,#2'/,0%%'(' &2 /&)0"() )1-%'() (ara el caso de las muestras solidas como el grafito y el cobre en lámina, el !roceso a realizar será tomar las muestras con una !inza aislante "!ara e6itar accidentes$ y conectar directamente a los electrodos cerrando el circuito.
Iniciaremos este ex!erimento teniendo la seguridad de 3ue los electrodos, del e3ui!o de conducti6idad el4ctrica, se encuentren lim!ios. +m!ezaremos lim!iándolos con agua destilada y un !edazo de !a!el toalla. +ste !roceso se realiza con el enchufe desconectado. Contando con las medidas de seguridad !ara e6itar accidentes. C#2 A8/( *lenar con agua !otable hasta la mitad del 6olumen del 6aso, luego introducir los electrodos del e3ui!o hasta la mitad del lí3uido, enchufar el e3ui!o hacia la corriente el4ctrica, obser6ar si conduce la electricidad o no. Anotar las obser6aciones. A8/( '&)0%-('( *lenar con agua !otable hasta la mitad del 6olumen del 6aso, luego introducir los electrodos del e3ui!o hasta la mitad del lí3uido, enchufar el e3ui!o hacia la corriente el4ctrica, obser6ar si conduce la electricidad o no. Anotar las obser6aciones. N(C*lenar con cloruro de sodio hasta la mitad del 6olumen del 6aso, luego introducir los electrodos del e3ui!o hasta la mitad de la soluci'n, enchufar el e3ui!o hacia la corriente el4ctrica, obser6ar si conduce la electricidad o no. Anotar las obser6aciones. C/SO4 *lenar con sulfato de cobre hasta la mitad del 6olumen del 6aso. *uego introducir los electrodos del e3ui!o hasta la mitad de la soluci'n, enchufar el e3ui!o hacia la corriente el4ctrica, obser6ar si conduce la electricidad o no. Anotar las obser6aciones.
N(OH *lenar con hidr'xido de sodio hasta la mitad del 6olumen del 6aso, luego introducir los electrodos del e3ui!o hasta la mitad de la soluc i'n, enchufar el e3ui!o a la corriente el4ctrica, obser6ar si conduce la electricidad o no. Anotar las obser6aciones. NH4C*lenar con cloruro de amonio hasta la mitad del 6olumen del 6aso, luego introducir los electrodossi del e3ui!o hasta la mitad la soluci'n, enchufar a la corriente el4ctrica, obser6ar conduce la electricidad o no.deAnotar las obser6aciones. CH9COOH *lenar con ácido ac4tico hasta la mitad del 6olumen del 6aso, luego introducir los electrodos del e3ui!o hasta la mitad de la soluci'n, enchufar el e3ui!o a la corriente el4ctrica, obser6ar si conduce la electricidad o no. Anotar las obser6aciones. H7SO4 *lenar con ácido sulf9rico hasta la mitad del 6olumen del 6aso, luego introducir los electrodos del e3ui!o hasta la mitad de la soluci'n, enchufar el e3ui!o a la corriente el4ctrica, obser6ar si conduce la electricidad o no. Anotar las obser6aciones. NH9 *lenar con amoniaco hastadela lamitad del 6olumen luego electrodos del e3ui!o hasta la mitad soluci'n, enchufardelel6aso, e3ui!o a la introducir corriente los el4ctrica, obser6ar si conduce la electricidad o no. Anotar las obser6aciones. G"(*%0# Conectar la lámina de cobre directamente a los electrodos, cerrando el circuito, usando la !inza aislante5 !osteriormente enchufar el e3ui!o a la corriente, luego de este !rocedimiento obser6amos los resultados. Al finalizar anotaremos sus reacciones y efectos. L5%2( '& ,#"& Coger con una !inza aislante una !e3ue?a !orci'n de lámina de cobre, conectar la lámina de cobre directamente a los electrodos, cerrando el circuito, !osteriormente enchufar el e3ui!o a la corriente, luego de este !rocedimiento obser6amos si el foco enciende o no. Anotaremos sus efectos.
VI.!RESULTADOS
TABLA DE DATOS Y RESULTADOS &<+);A !otable
)E*+>;+ )E*<=I*I#A# CE>#
;I(E #+ +>*AC+
888
888
=a7a
Co6alente
>aCl
888 )i )i
888 )i )i
>o Alta >o
Co6alente I'nico I'nico
>aE% E%
)i )i
)i )i
Alta &uy ba7a
I'nico I'nico
)i )i )i 888 888 888
)i )i )i )i >o >o
&uyba7a ba7a >o >o Alta &uyalta
Co6alente I'nico Co6alente Co6alente &etálico I'nico
destilada
CEE%"dil$ )acarosa Aceite Cu"lamina$ C"grafito$
*<&I>E)I#A# =a7a >o (rogresi6a >o Alta =a7a &uy ba7a &uy alta >o >o Alta Alta
VII.!DISCUSIÓN DE RESULTADOS
0. Agua !otable: =uen conductor el4ctrico +nlace co6alente !olar +sta sustancia enciende el foco d4bilmente !or la !resencia de iones. • • •
D. Agua destilada >o es conductor el4ctrico Co6alente !olar *a sustancia no enciende el foco • • •
-. >aCl "s$ • • •
•
)i es conductor el4ctrico I'nico *a sustancia enciende fuertemente el foco !or la !resencia de iones, carácter i'nico ele6ado. >o es soluble
/. Cu)E/ "s$ )i es conductor el4ctrico +nlace co6alente !olar +sta sustancia enciende !arcialmente el foco !or la !resencia de iones. • • •
2. >aE% "a3$ )i es conductor el4ctrico. +nlace i'nico. • •
•
*a sustancia enciende fuertemente el foco !or la !resencia de iones, carácter i'nico ele6ado.
1. >%/Cl"s$ +s conductor el4ctrico +nlace i'nico. +sta sustancia enciende fuertemente el foco !or la !resencia de iones libres, carácter i'nico ele6ado. • • •
. >%/E% "a3$ • • •
+s un conductor el4ctrico. +nlace i'nico. *a sustancia enciende fuertemente el foco !or la !resencia de iones, ele6ado carácter i'nico.
H. C%-CEE% "a3$ +s soluble en agua. +s un conductor el4ctrico. *a sustancia enciende fuertemente el foco !or la !resencia de iones, fuerte carácter acido. • • •
. %D)E/ "a3$ )i es conductor el4ctrico. +nlace i'nico. • • •
*a sustancia carácter acidoenciende fuerte. fuertemente el foco !or la !resencia de iones,
0. )acarosa >o es conductor el4ctrico. +nlace co6alente !olar +sta sustancia no enciende el foco. • • •
00. Aceite • • • •
)i es soluble en bencina >o es conductor el4ctrico +nlace co6alente a!olar. *a sustancia no enciende el foco.
0D. Cu"s$ • • •
)i es conductor el4ctrico. +nlace metálico. *a sustancia enciende fuertemente el foco, carácter metálico.
0-. C "s$ • •
)i es un conductor el4ctrico. +nlace co6alente a!olar.
VIII.!CONCLUSIONES
•
•
+l medio 3ue facilita la identificaci'n de sustancias 3ue !resentan electr'litos es el acuoso, ya 3ue en ella los iones ad3uieren mayor libertad y mo6ilidad.
•
•
)e !uede com!robar 3ue una sustancia es co6alente si al disol6erla en un sol6ente !olar y !oner los electrodos si se !rende el foco es una sustancia con enlace co6alente a!olar.
I.! REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS.
0. (hilli!s. J, )trozaK. , Listrom. C, Química conce!tos y a!licaciones Da ed. &c GraM %ill. &4xico, D !! -D,-D. )antamaría. F. Química General. +ditorial acional de Ingeniería. (er9, D/ !! -0,-D
.!ANEOS
C/&)0%#2("%# 6. ;C1# $/&'& '&0&"%2(" &<$&"%&20(-&20& )% /2( )/)0(2,%( *#" ( # 2# /2( )#-/,%12 &-&,0"#-+0%,(= *a sustancia se de!osita en un 6aso de !reci!itado llenado hasta la mitad de agua, luego en 4l se introducen los electrodos del e3ui!o de conducti6idad el4ctrica e inmediatamente se conecta a la toma de corriente y si el foco enciende, 3uiere decir 3ue la sustancia forma una soluci'n electrolítica, es decir, 3ue conduce la electricidad. N si el e3ui!o de conducti6idad el4ctrica no se 6e afectado, es decir, no enciende. )e trata de una soluci'n no electrolítica.
7. ;C/5-&) '& -() )/) 0(2,%() ,# 2 -() >/& ?( 0"( (@('# &2 &)0( $"5,0 %,( )# 2 )1-%' #) %12%,#)= +ntre los s'lidos i'nicos 3ue se !udo encontrar está: Cloruro de )odio ")al com9n$....................................>aCl "a3$ "s$ *ámina de Cobre...............................................................................Cu %idr'xido de )odio............................................................................>aE% "a3$ Cloruro de Amonio.....................................................% /Cl "a3$ Amoníaco...................................................................>% - "a3$ Ocido Ac4tico.............................................................C% -CEE%"a3$ Ocido )ulf9rico...........................................................% D)E/ "a3$
9. D%)0%28( &20" & &-&, 0"1-%0#) 3 2# &- &,0"#-%0#)
Sustancias electrolíticas (también conocidas como iónicas)
*as sustancias electrolíticas son a3uellas 3ue al disol6erse en agua !ueden conducir la electricidad. +sto se debe a 3ue son sustancias i'nicas, es decir contienen iones libres, y estos son los res!onsables de conducir la corriente en los electrodos. +7em!los de sustancias electrolíticas 8
)ales. >aCl, PCl
8 8
=ases, PE%, >aE%, etc. Ocidos %Cl, %ClE, etc.
Sustancias No electrolíticas (No contienen iones)
)on a3uellas 3ue no conducen la energía el4ctrica: !or e7em!lo el agua !ura, una soluci'n de agua con az9car o de agua con glicerina. Etro e7em!lo, es la sacarosa se se!ara en mol4culas cuando se disuel6e en agua. +stos lí3uidos y disoluciones tienen !artículas con mo6ilidad !ero sin carga5 !or lo tanto, no son conductores de electricidad.
4. ;C/5-&) '& -() )/)0(2,%() /)('() &2 -( &<$&"%&2,%( '& &2-(,& >/+%,# )#2 &-&,0"1-%0#) 3 ,/5-&) )#2 2# &-&,0"1-%0#)=
M/&)0"(
T%$#
H7O$#0(-&
E-&,0"#-+0%,(
H7O '&)0%-('(
N# E-&,0"#-+0%,(
N(C-)
E-&,0"#-+0%,(
C/SO4
E-&,0"#-+0%,(
N( O H
E-&,0"#-+0%,(
NH4C-
E-&,0"#-+0%,(
CH9COOH'%-
E-&,0"#-+0%,(
CH9COOH 8-(,%(-
N# E-&,0"#-+0%,(
S(,("#)(
N#E-&,0"#-+0%,(
A,&%0&
N#E-&,0"#-+0%,(
C/-(%2(
E-&,0"#-+0%,(
C8"(*%0#
E-&,0"#-+0%,(
. ;P#" >/ (-8/2() '& -() )/)0(2,%() 0"((@('() &2 &)0( $"5,0%,( 2# ,#2'/,&2 %&2 -( &-&,0"%,%'('= ;C/5-&) )#2 &)0() )/)0(2,%()= Algunas de las sustancias no conducen bien la electricidad !or ser electrolitos d4biles "de !oca disociaci'n$ de manera 3ue no !roduce una alta concentraci'n de iones !or lo 3ue no habrá flu7o de corriente.
E-&,0"1-%0#) '%-&): %DE Agua !otable >%/E% %idr'xido de Amonio C%-CEE% "concentrado$ • • •
C/('"# %-/)0"('# MATERIALESYOEQUIPOS
FUNCION
EJEMPLODEUSO
8aso
Contener lí3uidos
(ara mezclar y formar soluciones en su interior.
Conduce energía el4ctrica de la fuente a los electrodos en un circuito cerrado,
Com!robar la conductibilidad el4ctrica en diferentes sustancias y soluciones
(ara su7etar las diferentes sustancias y materiales. +l recubrimiento en el mago aísla la corriente el4ctrica.
;omamos los metales y los acercamos a los electrodos !ara e6aluar su conductibilidad.
8 +3ui!o de conducti6idad el4ctrica
Foco
Sock
Electrod
Trípod
8(inzas aislantes
