INFORME CIENTÍFICO
Especialidad: Alimentarias
Practica: Función de su
Ingenieria en Industrias
Propiedades Propiedades de las Sustancias en Tipo de Enlace y sus Fueras
Intermoleculares! N°. De Práctica:
Practica "!
Tingo María – Perú 2014 OBJETIVOS.
El alumno comprenderá que las propiedades físicas de las sustancias dependen del tipo de enlace y de sus fueras intermoleculares! El alumno conocerá y comprenderá los diferentes tipos de enlaces químicos y sea capa de determinar su influencia so"re las propiedades físicas de las sustancias al realiar diferentes ensayos en el la"oratorio! El alumno conocerá las diferentes fueras intermoleculares que e#isten$ y determinará la influencia que estas tienen so"re las propiedades de las sustancias e#perimentalmente!
FUNDAMENTOS. Mientras que s%lo &ay alrededor de 11' elementos catalogados en la ta"la peri%dica$ o"(iamente &ay más su"stancias en la naturalea que los 11' elementos puros! Esto es porque los átomos pueden reaccionar unos con otros para formar nue(as su"stancias denominadas compuestos! )n compuesto se forma cuando dos o más átomos se enlaan químicamente! El compuesto que resulta de este enlace es químicamente y físicamente único y diferente de sus átomos originarios!
EN#ACES I$NICOS
En los enlaces i%nicos$ uno$ dos o tres electrones se transfieren completamente de un átomo a otro! *urante este proceso de perder o ganar electrones$ los átomos que reaccionan forman iones! +o iones cargados de manera opuesta se atraen entre ellos a tra(,s de fueras electrostáticas que son la "ase del enlace i%nico!
E-+./E /.+E-TE
El segundo mayor tipo de enlace químico ocurre cuando los átomos comparten electrones! .l contrario de los enlaces i%nicos en los cuales ocurre una transferencia completa de electrones$ el enlace co(alente ocurre cuando dos 3o más elementos comparten electrones! El enlace co(alente ocurre porque los átomos en el compuesto tienen una tendencia similar &acia los electrones 3generalmente para ganar electrones! Esto ocurre comúnmente cuando dos no metales se enlaan! 5a que ninguno de los no metales que participan en el enlace querrá perder electrones$ estos elementos compartirán electrones para poder completar su octeto!
EN#ACE MET%#ICO
+os enlaces metálicos se encuentran en los metales s%lidos como el co"re$ el &ierro y el aluminio! En los metales$ cada átomo está unido a (arios átomos (ecinos! +os electrones enlaantes son relati(amente li"res de mo(erse a tra(,s de la estructura tridimensional! +os enlaces metálicos dan origen a propiedades metálicas típicas$ como la ele(ada conducti(idad el,ctrica y el "rillo metálico! .l &a"lar de enlace químico se acostum"ra emplear t,rminos como 6enlace i%nico7$ 6enlace co(alente7$ 6enlace co(alente coordinado7 o 6enlace metálico7! in em"argo de"e quedar muy claro que$ aunque de suma utilidad$ dic&as e#presiones se refieren únicamente a modelos de situaciones e#tremas que$ a final de cuentas$ ata8en a un fen%meno concreto9 el enlace químico$ que pro(iene de la interacci%n el,ctrica entre un con:unto de núcleos y otro de los electrones!
F&ER'AS INTERMO#EC&#ARES!
En el estado gaseoso$ los átomos o mol,culas están relati(amente le:anos porque las fueras entre las partículas no son suficientemente altas como para unirlas entre sí y (encer su energía cin,tica! En los líquidos y s%lidos &ay fueras muc&o más altas que mantienen :untas a las partículas y limitan sus mo(imientos! En los compuestos i%nicos$ los iones con carga positi(a y negati(a están unidos por atracciones electrostáticas! En los s%lidos y líquidos moleculares$ las fueras intermoleculares son las responsa"les de mantener unidas a las mol,culas! +os enlaces co(alentes$ que son fueras dentro de las mol,culas$ influyen en la forma de las mol,culas$ en las energías de enlace y en otros aspectos del comportamiento químico de los compuestos! -o o"stante$ las propiedades físicas de los líquidos y s%lidos moleculares$ son de"idas en gran parte a las fueras intermoleculares$ es decir$ las fueras que e#isten entre las mol,culas! +a intensidad de las fueras intermoleculares de las diferentes sustancias (arían dentro de un amplio margen! . pesar de ello generalmente son muc&o más d,"iles que los enlaces i%nicos y co(alentes! e requiere menos energía para e(aporar un líquido o fundir un s%lido que para romper los enlaces co(alentes de las mol,culas! /uando una sustancia molecular como el ;/l cam"ia de s%lido a líquido y a gas$ las mol,culas permanecen intactas! e conocen tres tipos de fueras de atracci%n entre las mol,culas neutras9 fueras dipolo
o&annes (an der =aals$ quien desarrollo la ecuaci%n para predecir la des(iaci%n de los gases del comportamiento ideal!
ACTIVIDADES PEVIAS.
?uscar la definici%n de electronegati(idad y determinar la importancia de esta propiedad en el tipo de enlace químico! @n(estigar las características principales de los compuestos con enlace i%nico$ co(alente y metálico! ?uscar la definici%n de los siguientes conceptos9 fusi%n$ e"ullici%n y solu"ilidad! *efinir el concepto de e#tracci%n y definir cuál es su fundamento! @n(estigar que es cromatografía y cuáles son sus usos! *efinir que es la polaridad de enlace y de mol,cula!
MATEIA! " EACTIVOS
istema el,ctrico para e(idenciar el fen%meno de la conducci%n el,ctrica! Puntilla de grafito Popote de &ule Palillo de madera Tu"o de (idrio de 10 cm! de largo y 0!A cm de diámetro 20 tu"os de ensayo 1gradilla 4 (asos de precipitados de 100 m+ 2 soporte uni(ersal 1 pinas para "ureta 1 pinas para tu"o de ensayo 1 mec&ero "unsen B tu"os capilares para punto de fusi%n
2 pipetas graduadas de 2 m+ 2 pipetas graduadas de A m+ 1 regla de plástico o glo"o peque8o .cetona Etanol CD -a/l acarosa Fcido "enoico ulfato cúprico -aftaleno ;e#ano .n&ídrido ftálico .ceite (egetal Propanol Fcido ac,tico Tetracloruro de car"ono 5odo
E#PEIMENTOS Evidenciar la conducción eléctrica
)nir un ca"le dúple# de D0 cm a un portalámparas con un foco peque8o$ el otro e#tremo del ca"le ponerle una cla(i:a$ romper un polo del ca"le dúple# apro#imadamente a la mitad y quitarle el plástico! /on el sistema preparado en el punto uno$ se o"ser(ará la conducci%n el,ctrica de diferentes sustancias! e de"e conectar la cla(i:a a un contacto con corriente el,ctrica$ (erificar que funciona el sistema uniendo con cuidado los ca"les$ se de"e encender el foco! /on el sistema conectado a la corriente se prue"a la facilidad de conducir la corriente el,ctrica de diferentes sustancias! *eterminar la facilidad de conducci%n el,ctrica de un popote$ un troo de grafito$ un palillo$ una (arilla de (idrio y una cinta de magnesio! Poner en (asos de precipitados de 100 m+ agua destilada$ agua de la lla(e$ acetona$ etanol$ soluci%n al A de -a/l$ soluci%n al A de sacarosa$ conectar el sistema a la corriente el,ctrica e introducir los ca"les de co"re a cada soluci%n$ cuidando que no se toquen y lo más retirados posi"le$ determinar la facilidad de conducci%n el,ctrica de cada sustancia 3/uadro 1 del ane#o!
Solubilidad
Preparar doce tu"os de ensayo$ en tres adicione una pica de ácido "enoico$ en otros tres una cantidad peque8a de sulfato cúprico$ en otros tres una cantidad similar de naftaleno y en los últimos tres unos cristales de cloruro de sodio! /on los doce tu"os anteriores$ preparar tres series de cuatro tu"os de la siguiente manera9 un tu"o con ácido "enoico$ otro con sulfato cúprico$ otro con naftaleno y uno más con cloruro de sodio! .dicione a una serie de tu"os 0!A m+ de agua$ a otra serie 0!A m+ de alco&ol etílico CD y a la tercera serie 0!A m+ de &e#ano! .gitar y o"ser(ar la solu"ilidad de las sustancias 3/uadro 2 del ane#o!
Determinación de puntos de ebullición
En un tu"o de (idrio ' a 10 cm de longitud y de A a D mm de diámetro cerrado por un e#tremo$ introducir mediante una pipeta 0!A m+ de acetona! *entro de este tu"o introducir un tu"o capilar$ cerrado a la llama por un e#tremo$ el e#tremo cerrado de"e quedar &acia arri"a! u:etar el con:unto anterior a un term%metro y colocarlo en un (aso de precipitados conteniendo aceite (egetal$ caliente lentamente con un mec&ero ?unsen! . medida que se calienta el "a8o se (an escapando "ur"u:as lentamente del e#tremo del tu"o capilar y cuando se alcana el punto de e"ullici%n el escape de "ur"u:as se (uel(e rápido de repente$ en este momento leer la temperatura del term%metro 3/uadro B del ane#o!
Extracción
Poner en un tu"o de ensayo 2 m+ de agua de la lla(e$ adicionar un cristal de yodo y agitar &asta que se disuel(a! .dicionar 0!A m+ de tetracloruro de car"ono .gitar$ separar las fases 3/uadro 4 del ane#o!
Cromatografía en papel
/ortar una tira de papel filtro de 2 G 12 cm! .plicar una peque8a muestra de tinta 3no de gel a un centímetro de una de las orillas de la tira de papel! @ntroducir esta tira de papel filtro en una pro"eta de 2A m+ conteniendo 2 m+ de etanol y permitir que el disol(ente recorra todo el papel! Hetirar el papel filtro de la pro"eta 3/uadro A del ane#o!
Polaridad
/olocar una "ureta en un soporte uni(ersal$ adicionar 10 m+ de tetracloruro de car"ono! /olocar "a:o la "ureta un (aso de precipitados de 100 m+! ."rir ligeramente la lla(e de la "ureta de:ando salir un c&orro delgado del líquido$ y acerque una regla de plástico o un glo"o que pre(iamente &aya frotado en una franela$ o"ser(ar 3/uadro D del ane#o!
ESU!TADOS ¿Por qué el agua (destilada) no es un conductor de electricidad?
El agua común$ tiene sales y minerales$ los cuales pro(ocan que el agua tenga propiedades que le permiten conducir electricidadI mientras que el agua destilada$ es tratada para quitar esas impureas o sales y minerales$ &aciendo que ya no conduca la electricidad! Porque no tiene iones disueltos en ella! 5a que son los iones$ no el agua los responsa"les de la conducci%n de la corriente el,ctrica! ¿Por qué la solución salina es un conductor de electricidad?
Para comprender por qu, la sal en el agua conduce la electricidad$ primero de"emos entender qu, es la electricidad! +a electricidad es un flu:o constante de electrones o partículas con carga el,ctrica a tra(,s de una sustancia! En algunos conductores$ como el co"re$ los electrones mismos pueden fluir a tra(,s de la sustancia y transportar la corriente! En otros conductores$ como el agua salada$ la corriente se mue(e mediante mol,culas denominadas iones .
¿Por qué la solución de NaOH es un conductor de electricidad?
El &idr%#ido de sodio es una "ase fuerte que tiene la propiedad de ioniarse o de formar iones$ lo que quiere decir que sus mol,culas se mue(en li"remente al igual que sus electrones lo que permite su "uena conducti(idad! ¿Por qué la solución de H2SO4 es un conductor de electricidad?
El ;24 es un compuesto que contiene aniones y cationes en la soluci%n por tanto los electrones de la corriente el,ctrica pueden dirigirse del cátodo al ánodo a estas sustancias que son capaces de conducir la electricidad se les llama electrolitos!
CONC!USIONES. i se cumplieron los o":eti(os de la práctica!
CARACTERÍSTICAS (ENERA#ES )E#OS COMP&ESTOS CON EN#ACE I$NICO
Son sólidos de estructura cristalina en el sistema c*+ico! Este enlace se produce una trans,erencia de electrones de un metal a un no metal ,ormando iones Altos puntos de ,usión y e+ullición!
Son enlaces resultantes de la interacción entre los metales de los grupos I y II y los no metales de los grupos -I y -II! Son solu+les en sol.entes polares y aun as/ su solu+ilidad es muy +a0a! &na .e ,undidos o en solución acuosa1 s/ conducen la electricidad! En estado sólido no conducen la electricidad! Si utiliamos un +lo2ue de sal como parte de un circuito en lugar del ca+le1 el circuito no ,uncionar3! As/ tampoco ,uncionar3 una +om+illa si utiliamos como parte de un circuito un cu+o de agua1 pero si disol.emos sal en a+undancia en dic4o cu+o1 la +om+illa1 del e5tra6o circuito1 se encender3! Esto se de+e a 2ue los iones disueltos de la sal son capaces de acudir al polo opuesto 7a su signo8 de la pila del circuito y por ello este ,unciona!
CARACTERÍSTICAS (ENERA#ES )E#OS COMP&ESTOS CON EN#ACE CO-A#ENTE
Temperaturas de fusi%n y e"ullici%n "a:as! En condiciones ordinales 32A J/ apro#! pueden ser s%lidos$ líquidos o gaseosos on "landos en estado s%lido! .islantes de corriente el,ctrica y calor! olu"ilidad! +as mol,culas polares son solu"les en disol(entes polares y las apolares son solu"les en disol(entes apolares 3seme:ante disuel(e a seme:ante!
Hedes9 además las sustancias co(alentes forman redes$ seme:antes a los compuestos i%nicos! Tienen estas propiedades9
Ele(adas temperaturas de fusi%n y e"ullici%n! %lidos en condiciones ordinales! on sustancias muy duras 3e#cepto el grafito! .islantes 3e#cepto el grafito! @nsolu"les! -eocloridas!
CARACTERÍSTICAS (ENERA#ES )E#OS COMP&ESTOS CON EN#ACE MET%#ICO
uelen ser s%lidos a temperatura am"iente$ e#cepto el mercurio$ y sus puntos de fusi%n y e"ullici%n (arían nota"lemente! +as conducti(idades t,rmicas y el,ctricas son muy ele(adas 3esto se e#plica por la enorme mo(ilidad de sus electrones de (alencia! Presentan "rillo metálico$ por lo que son menos electronegati(os! on dúctiles y malea"les 3la enorme mo(ilidad de los electrones de (alencia &ace que los cationes metálicos puedan mo(erse sin producir una situaci%n distinta$ es decir$ una rotura! Pueden emitir electrones cuando reci"en energía en forma de calor! Tienden a perder electrones de sus últimas capas cuando reci"en cuantos de lu 3fotones$ fen%meno conocido como efecto fotoel,ctrico!
F&ER'AS INTERMO#EC&#ARES *entro de una mol,cula$ los átomos están unidos mediante fueras intramoleculares 3enlaces i%nicos$ metálicos o co(alentes$ principalmente! Estas son las fueras que se de"en (encer para que se produca un cam"io químico! on estas fueras$ por tanto$ las que determinan las propiedades químicas de las sustancias!
PRINCIPA#ES F&ER'AS INTERMO#EC&#ARES
+os puentes de hidrógeno: son enlaces de"idos a dipolos muy intensos que se dan cuando se une el &idr%geno con estos tres elementos muy electronegati(os9 nitr%geno$ o#ígeno y flúor! on interacciones "astante fuertes por lo que confieren a las sustancias puntos de fusi%n y e"ullici%n más altos de los esperados!
+as uer!as de "an der #aals: se de"en a interacciones entre dipolos$ que serán más fuertes cuantos mayores sean esos dipolos! +os dipolos de las mol,culas se atraen entre sí$ pero como son pro(ocadas por una parte peque8a de carga no son muy intensas! Tam"i,n e#plican la uni%n de mol,culas apolares de"ido a la aparici%n de dipolos instantáneos en una mol,cula$ por una distri"uci%n de carga no &omog,nea$ que inducirán otros dipolos en las mol,culas adyacentes!
FEN$MENOS FÍSICOS EN 9&E SE MANIFIESTA S& INF#&ENCIA SO:RE #AS PROPIE)A)ES FÍSICAS )E #AS S&STANCIAS
Estas fueras son las que determinan las propiedades físicas de las sustancias como$ por e:emplo$ el estado de agregaci%n$ el punto de fusi%n y de e"ullici%n$ la solu"ilidad$ la tensi%n superficial$ la densidad$ etc!
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ANE#O /uadro 1!
/uadro 2!
/onducci%n el,ctrica!
olu"ilidad!
/uadro B!
/uadro 4!
KPunto de e"ullici%n!
/uadro A!
E#tracci%n!
/uadro D!
/romatografía en papel!
Polaridad!
