Enlaces Quimicos

ENLACES QUIMICOS

Mayra Alejandra Balanta código: 1125721

Departamento de Química, Facultad de Ciencias, Universidad del Valle, Cali, Marzo de 2011.

Resumen

Se realizó la conductividad eléctrica de algunas soluciones acuosas como H2O destilada, sal común, azúcar, acetona, NaOH, Cu(NO3)2, NH4OH para saber que tipo de enlace químico presentaba mediante un circuito eléctrico. Se realizó el punto de fusión en este caso calentando con una vela en estado solido de la sal, el azúcar y la parafina para saber cual te estos requería mas tiempo para fundirse. Tan bien se reconocieron los compuestos de coordinación, por medio de un compuesto colorido entre el Cu(NO3)2 y NH4OH.

Palabras claves: enlace químico, conductividad, fusión, temperatura, iónico, covalente.

1. Introducción

En el laboratorio se estudió los tipos de enlaces químicos, la conductividad eléctrica, el punto de fusión, el reconocimiento de los enlaces iónicos y covalentes y el enlace covalente coordinado.

El enlace químico es la fuerza existente dos o mas átomos que los mantiene unidos en las moléculas. Al producirse un acercamiento entre dos o más átomos, puede darse una fuerza de atracción entre los electrones de los átomos y el núcleo de uno u otro átomo. Si esta fuerza llega a ser lo suficientemente grande para mantener los átomos unidos, se ha formado un enlace químico. [1]

El enlace iónico, este enlace se origina cuando se transfiere uno o varios electrones de un átomo a otro. Debido al intercambio electrónico, los átomos se cargan positiva y negativamente, estableciéndose así una fuerza de atracción electrostática que los enlaza. Se forma entre dos átomos con una apreciable diferencia de electronegatividades, los elementos de los grupos I y II A forman enlaces iónicos con los elementos de los grupos VI y VII A. Fundidos o en soluciones acuosas son buenos conductores de electricidad y presentan altos puntos de fusión. [2]

El enlace covalente se presenta cuando se comparten uno o más pares de electrones entre dos átomos cuya diferencia de electronegatividad es pequeña. Enlace covalente apolar se establece entre átomos con igual electronegatividad. Átomos del mismo elemento presentan este tipo de enlace. El enlace covalente polar se establece entre átomos con electronegatividades próximas pero no iguales, este enlace no conduce la electricidad y tiene bajos puntos de fusión, y el enlace covalente coordinado se establece por compartición de electrones entre dos átomos pero un átomo aporta el par de electrones compartidos. Enlace metálico los electrones que participan en él se mueven libremente, a causa de la poca fuerza de atracción del núcleo sobre los electrones de su periferia. [2]

Se tiene como objetivos conocer las propiedades físicas y químicas de los distintos tipos de enlaces químicos, medir la conductividad eléctrica de diferentes compuestos en solución acuosa, para determinar el tipo de enlace químico del cual están formados.

2. Metodología experimental

2.1. Reconocimiento de los enlaces iónicos y covalentes.

a. Conductividad eléctrica.

En un vaso de precipitado de 50 mL se agregó 10 mL de agua destilada y se probó su conductividad eléctrica, se repitió este procedimiento utilizando los siguientes reactivos en solución acuosa al 0.1% preparada con H2O destilada: sal común (NaCl), azúcar (C12 H22 O11), acetona (CH3 (CO) CH3), NaOH, Cu (NO3)2, NH4OH, HCl.

La figura 1 muestra el montaje diseñado para comprobar cuales sustancias conducen la eléctricidad.

Figura 1.Circuito para comprobar conductividad electrica

b. Punto de fusión.

En tres tubos de ensayo de resistentes al calor se colocó 0.1g de NaCl, azúcar y parafina. Se calentó con un velón cada uno de los tubos hasta que las sustancias se fundieran registrando el tiempo transcurrido.

2.2 Reconocimiento del enlace covalente coordinado

a. Por la formación de un compuesto de coordinación colorido

En un tubo de ensayo se colocó 1 mL de una solución 0.1M de Cu (NO3)2 agregando gota a gota NH4OH 6M agitando manualmente, hasta que la solución adquirió una coloración azul oscura; indicando que se ha formado un compuesto complejo (compuestos de coordinación).

b. Por disolución de una sal poco soluble al formarse un compuesto de coordinación.

En un vaso de 50 mL se coloco 1 mL de AgNO3 al 0.5% y agregando igual cantidad de NaCl al 0.5%. Se añadió al vaso 1.5 mL de agua destilada y NH4OH 6M gota a gota, agitando constantemente hasta que la disolución completa.

3. Resultados y discusión

La conductividad eléctrica en medios líquidos (solución) esta relacionado con presencia de sales en solución, cuya disociación genera iones positivos y negativos capaces de transportar la energía eléctrica si se somete el líquido a un campo eléctrico. Estos conductores iónicos se denominan electrolitos o conductores electrolíticos. [3]

En la tabla 1 se muestra la conductividad eléctrica de algunos reactivos en solución acuosa y el tipo de enlace:

Tabla 1 conductividad eléctrica

Compuesto conductividad Tipo de enlace

NaCl Buena Iónico

Azucar Nula Covalente

NaOH Buena Iónico

Acetona Nula Covalente

Cu(NO3)2 Nula Covalente

HCl Buena Iónico

H2O destilada Nula Covalente

NH4OH Nula Covalente

Al realizar las pruebas de conductividad eléctrica a estos reactivos se encontró que:

El H2O destilada no mostro resultado de conductividad eléctrica, debido a que es aquella a la que se le han eliminado las impurezas e iones mediante destilación, debido a su relativamente elevada pureza, algunas propiedades físicas de este tipo de agua son significativamente diferentes a las del agua de consumo diario. [4] Por eso la bombillita no encendió ya que fue casi nula la corriente eléctrica.

En la sal (NaCl) al introducir las bananas en la solución, se encendió el bombillo dando resultados de conductividad eléctrica ya que cuando las sales se disuelven en el agua, ésta separa los iones. Los iones cargados positivamente y negativamente son los que conduce la corriente y la cantidad conducida dependerá del número de iones presentes y de su movilidad. En la mayoría de soluciones acuosas, entre mayor sea la cantidad de sales mayor será su conductividad. [3]

Cuando se introdujeron las bananas en la solución del azúcar (C12H22O11), no se encendió el bombillito. La falta de conductividad en las disoluciones de la sacarosa indica la ausencia de iones. Cuando la sacarosa (C12H22O11) se disuelve en el agua, la disolución sólo contiene moléculas neutras de sacarosa rodeadas por moléculas de agua. [5]

En la acetona no hubo conductividad eléctrica porque la mayoría de compuestos covalentes son insolubles en agua, o si se llegan a disolver, sus disoluciones acuosas por lo general no conducen electricidad porque estos compuestos no son electrolitos. [6]

El NaOH al introducir las bananas en la solución el bombillito encendió esto se debe a que el NaOH por ser un compuesto inorgánico se disocia en los iones Na+ y OH- el hidróxido de sodio es una base fuerte que tiene la propiedad de ionizarse o de formar iones, lo que quiere decir que sus moléculas se mueven libremente al igual que sus electrones lo que permite su buena conductividad. [6]

El Cu(NO3)2 es nula la conductividad eléctrica esto es porque siendo un cristal los iones están ocupando posiciones fijas y no tienen libertad de movimiento, mientras que al disolver el cristal en agua los iones tienen libertad de movimiento y puedes conducir la corriente eléctrica.[7] Esto indica que la solución utilizada en el laboratorio fue un cristal.

El NH4OH no presento conductividad eléctrica ya que es una base débil y los electrolitos son muy débiles para producir conductividad eléctrica. [6]

El HCl cuando se introdujeron las bananas a la disolución acuosa si encendió el bombillito dando resultados de conductividad eléctrica, ya que los ácidos son electrolitos fuertes. Se supone que estos ácidos se ionizan completamente en agua. [6]

b. Punto de fusión

En la tabla 2 se muestra el punto de fusión y ebullición de de los siguientes compuestos sólidos.

Tabla 2 punto de fusión

Compuesto Punto de fusión

NaCl 801 °C

Azúcar 185°C a 85 °C

Parafina 47°C a 64° C

Al realizar el punto de fusión del NaCl, se coloco la sal en un tubo de ensayo, se calentó con una vela, se espero por los 3 minutos máximos pero no se fundió, debido a que la sal tiene un enlace iónico difícil de romper y la vela no produce la temperatura necesaria para que se funda el NaCl, ya que es un compuesto iónico con un punto de fusión alto (801 °C). [6]

Cuando se realizó el punto de fusión del azúcar solo se necesito calentar por 16 segundos para que se fundiera, como el azúcar tiene un punto de fusión bajo (185°C a 85 °C) pasa a estado líquido muy rápidamente, pero es muy peligrosa, ya que se encuentra a alta temperatura y puede quemar la piel. [8]

Al realizar el punto de fusión de la parafina se calentó y fue la que se fundió más rápido ya que tiene un punto de fusión muy bajo (47°C a 64° C), se necesito de 37 segundos para que se fundiera. [9]

El azucar y la parafina

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