PROPIEDADES DE LOS COMPUESTOS IÓNICOS COVALENTES Y METÁLICOS OBJETIVOS •
Observar en forma experimental la propiedades generales de los compuestos de acuerdo a diferentes modelos de enlace químico (iónico, covalente y metálico) y adquirir un criterio experimental que explique las propiedades de un compuesto dado.
INTRODUCCIÓN TIPOS DE ENLACE QUÍMICO Los átomos se unen entre sí para formar moléculas mediante fuerzas de enlace. Los Los ti tipo poss fund fundam amen enta tale less de enla enlace ce son son el ióni iónico co,, el cova covale lent ntee y el metá metáli lico co.. A conti continua nuaci ción ón se descri describen ben cada cada uno de los los ti tipos pos de enlace enlace y sus sus carac caracter teríst ística icass principales. ENLACE IONICO
El enlace iónico consiste en la atracción electrostática entre átomos con cargas eléctricas eléctricas de signo contrario. Este tipo de enlace se establece establece entre átomos de elementos poco electronegativos electronegativos con los de elementos muy electronegativos. electronegativos. Es necesario que uno de los elementos pueda ganar electrones y el otro perderlo, y como se ha dicho anteriormente anteriormente este tipo de enlace se suele producir entre un no metal (electronegativo) y un metal (electropositivo). Resultan normalmente de la reacción de un metal de bajo potencial de ionización con un no metal. Los electrones se transfieren del metal al no metal dando lugar a cationes y aniones. Las sustancias iónicas conducen la electricidad cuando están en estado líquido o en disoluciones acuosas, pero no en estado cristalino, por que los iones individuales son demasiado grandes para moverse libremente a través del cristal. ENLACE COVALENTE
En este enlace cada uno de los átomos aporta un electrón. Los orbitales de las capas de valencia de ambos átomos se combinan para formar uno solo que contiene a los 2 electrones. Si los átomos enlazados son no metales e idéntico (como en N 2 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 NO), los electrones son compartidos en forma desigual y el enlace se llama covalente polar-polar por que la molécula tiene un polo eléctrico positivo y otro negativo y existe una diferencia de electronegatividad entre sus elementos, por lo tanto, existe diferente capacidad para
atraer los electrones, y covalente por que los átomos comparten los electrones, aunque sea en forma desigual. Los compuestos que presentan este tipo de enlace suelen presentarse en estado líquido o gaseoso; su punto de fusión y ebullición no son muy elevados. Los sólidos macromoleculares, tienen altos puntos de fusión y ebullición son malos conductores y en general insolubles. ENLACE METÁLICO
Suelen ser sólidos a temperatura ambiente; su punto de fusión y ebullición varían notablemente. Son enla Son enlace cess entr entree átom átomos os de elem elemen ento toss metá metáli lico cos. s. Los Los elem elemen ento toss son son compartidos por los átomos, pero pueden moverse a través del sólido proporcionando conductividad térmica y eléctrica, brillo, maleabilidad y ductibilidad. Mantienen unidos a los átomos de los metales entre si, estos átomos se agrupan de forma muy cercana unos a otros. DESARROLLO EXPERIMENTAL MATERIAL • • • • • • • • •
2 vasos de precipitado de 250 ml. 10 tubos de ensaye 1 pipeta 1propipeta Piceta 1 agitador 1 gradilla 1 espátula 1conductimetro
REACTIVOS Benzofenona Ácido acético Nitrato de potasio Fenol Ácido sulfúrico Cloruro de bario Cloruro de sodio
PROCEDIMIENTO Parte 1 (Elaborar en casa). Construcción Construcción de un conductímetro. Matetial: • • • • •
1 pedazo de madera de 10 x 10 cm. 1 soquet Cable para corriente eléctrica (30 cm.) 1 bombilla o foco Cable con enchufe
Procedimiento: 1. Fijar Fijar el soq soquet uet al al padaz padazoo de mader madera. a. 2. Conecta Conectarr el cable cable con enchufe enchufe al soque soquet.t. 3. Conecta Conectarr un extremo extremo del cable cable al soquet soquet y otro dejarlo dejarlo libre. libre. La parte parte de cable cable libre, arreglarla de tal manera que funcione como terminales del conductímetro. 4. Colo Coloca carr el el foc foco. o. Parte 2 Anali Analiza za las sigui siguient entes es susta sustanci ncias as y clasif clasifíca ícala lass de acuer acuerdo do a su enlac enlacee quí químic mico, o, explicando las razones en que te has basado. Si es necesario realiza un experimento para ayudarte a tu clasificación. Benzofenona, Ácido acético, Nitrato de potasio, Fenol, Ácido sulfúrico, Cloruro de bario y Cloruro de sodio. Parte 3 Determina la conductividad de las disoluciones y sustancias propuestas, indicando la intensidad de la luz emitida (poco, mucho o nada). 1. Disolución Disolución en agua agua 0.1 M de benzofenon benzofenona, a, ácido acético, acético, nitrato de potasio, potasio, fenol y ácido sulfúrico. 2. Disolución Disolución en etanol 0.1 M de de benzofenona, benzofenona, ácido acético, acético, nitrato nitrato de de potasio, potasio, fenol y ácido sulfúrico. 3. Disoluc Disolución ión en agua agua 0.1 0.1 M de cloru cloruro ro de bario, bario, cloru cloruro ro de calci calcioo y sulfato sulfato de de bario. 4. Disoluc Disolucione ioness 2M, 1M, 1M, 0.5M 0.5M y 025M 025M de cloruro cloruro de sodio. sodio.
RESULTADOS EXPERIMENTALES SUST SUSTAN ANCI CIA A
PUNT PUNTO O ENLACE SOLUBILIDAD SOLUBILIDAD CONDUCTIVIDAD CONDUCTIVIDAD ENLACE DE PREDICHO EN AGUA EN ETANOL EN AGUA EN ETANOL COMPROBADO FUSION
BENZOFENONA
ACIDO ÁCETICO
NITRATO DE POTASION (KNO3 )
Si
Si
800umhos
2umhos
Covalente
Covalente
Iónico
Si
Iónico
Si
100000umhos
iónico
FENOL
H2SO4
Si
2000mmhos
iónico
25000mmhos
BaCl2
Iónico
Si
No
Iónico 0.3X100000
NaCl 2 M
Iónico
Si
No
0.2X100000mmhos
iónico
NaCl 1 M
Iónico
Si
No
0.3X100000mmhos
Iónico
NaCl 0.5M
Iónico
NaCl 0.25M
Iónico
BaSO4
CaCl2
Iónico
200000mmhos
Si
No
0. 0.2X100000mmhos
Si
Si
75 mmhos
5.26usiemens
0.2ummhos
iónico
4.5mmhos
ANALISIS DE RESULTADOS 1. ¿Concuer ¿Concuerdan dan tus datos datos experimen experimentale taless con el modelo teóric teóricoo que tenias? tenias? Si concuerdan, ya que se comprobó que en el caso de los compuestos iónicos son excelentes conductores de corriente eléctrica, así, como los compuestos covalentes conducen muy poco o nada de corriente. 2. ¿Cuál ¿Cuál de las propiedad propiedades es que se determi determinaro naronn resultó resultó ser un mejor criterio criterio para para clasificar un compuesto en un modelo de enlace dado? Es la conductividad, debido a que por el parámetro medido se puede saber que tipo tipo de enla enlace ce pres presen enta tann algu alguno noss comp compue uest stos os ya sean sean ióni iónico cos, s, cova covale lent ntes es o metálicos. 3. Explica Explica las difere diferencia nciass de intensid intensidad ad entre los los conducto conductores res de la serie serie 1 y 2 de la parte 3. (Procedimiento (Procedimiento experimental). En las soluciones con agua se observo que en la mayoría de las soluciones presentaban mayor intensidad luz con el conductímetro debido a que las sustancias se disuelven mejor en el agua ya que es muy polar la molécula de agua. En cambio, en las disoluciones con etanol no se percibía que la luz del foco fuera tan intensa. 4. Explica Explica las difere diferencia nciass de intensid intensidad ad entre los los conducto conductores res de la serie serie 3 y 4 de la parte 3. (Procedimiento (Procedimiento experimental). Mientras mas sea la concentración de la solución hay mayor conductividad debido a que hay mas numero de iones disueltos. De acuerdo con las pruebas de conductividad y solubilidad aplicadas a las susta sustanci ncias as que que usamos usamos en el experi experime mento nto se pudo pudo deduci deducirr el ti tipo po de enlac enlacee que presentaba cada una de ellas. En el caso de compuestos que habíamos predicho que eran enlace iónico las pruebas de solubilidad y conductividad nos lo corroboraron ya que dieron buenos resultados en solución, solubilizan solubilizan por completo y eran buenos conductores de corriente eléctrica. Con la prueba de solubilidad no se podía comprobar al cien por ciento el tipo de enlace ya que, compuestos con enlace covalente predicho; solubilizaban un poco en la solución, por lo tanto no es un buen método para saber que tipo de enlace tienen los compuestos.
BIBLIOGRAFIA QUÍMICALA CIENCIA CENTRAL BROWN EDITORIAL PEARSON PAG. 176 QUÍMICA INORGÁNICA COTTON EDITORIAL TRILLAS PAG. 200 QUÍMICA INORGANICA JAMES E. HUHEEY EDITORIAL HARLA PAG. 270
