LA GRAN INGENIERÍA EN COMUNICACIONES Y ELECTRÓNICA

  INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL [pic 1][pic 2]

Escuela Superior de Ingeniería                                         Mecánica y Eléctrica

Zacatenco

INGENIERÍA EN COMUNICACIONES Y ELECTRÓNICA

LABORATORIO QUÍMICA BÁSICA

No: 1 TÍTULO DE LA PRÁCTICA: ENLACES

GRUPO:                EQUIPO:

OBJETIVO

El alumno identificara el tipo de enlace que forman los átomos al unirse y formar moléculas, de acuerdo a las propiedades características que presentan.

Iónico

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Covalente

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CONSIDERACIONES TEÓRICAS

Se define a una molécula como un agregado de por lo menos dos átomos en una colocación definida que se mantienen unidos a través de fuerzas químicas( también llamados enlaces químicos). Una molécula puede tener dos átomos del mismo elemento a átomos de dos o más elementos siempre en una proporción fija, de acuerdo con la ley de las proporciones definidas, por lo tanto decimos que una molécula no siempre es un compuesto, el cual por definición está formado por dos o más elementos , la gran mayoría de las moléculas contiene más de dos átomos, las moléculas que contienen dos o más átomos reciben el nombre de moléculas poliatómicas.

Un ion es un átomo o un grupo de átomos que tiene una carga neta positiva o negativa, dentro de los cuales, el número de protones cargados positivamente, del núcleo de un átomo permanece igual durante los cambios químicos comunes (llamados reacciones químicas), pero se pueden perder o ganar electrones cargados negativamente, la pérdida de uno o más electrones a partir de un átomo neutro forma un catión, un ion con carga neta positiva. Por otra parte un anión es un ion cuya carga neta es negativa debido a un incremento del número de electrones que gana.

Como se ha mencionado, la unión de dos o mas atomos de igual o diferente elemento genera un enlace, existen diferentes tipos de enlaces, dentro de los cuales podemos encontrar al enlace iónico y al enlace covalente, ambos son enlaces, pero se presentan en distintas condiciones químicas, para identificar a los enlaces químicos se toman en cuenta factores que influyen tanto en su estructura molecular, como con el factor de ceder o ganar electrones.

La electronegatividad es es la capacidad que tiene un atomo para atraer hacia el los electrones en un enlace.Los valores en la diferencia de electronegatividades ayudan a predecir el tipo de enlace que va a existir entre los átomos. .

Todo enlace químico sea de tipo que sea debe de cumpli con la regladel octeto, dicha regla establece que al formarse un enlace químico los átomos adquieren pierden o comparten electrones, de tal manera que la capa más externa a de valencia de cada átomo contenga ocho electrones. Dicha ley se basa en el hecho de que todos los gases raros (excepto el helio) tienen esta estructura de ocho electrones. La estabilidad química del gas raro se atribuye a esta configuración electrónica. El logro de la configuración del gas raro es lo que se supone que imparte la estabilidad al enlace.  

ENLACE IÓNICO

No existe una clara división entre el enlace iónico y el enlace covalente, no obstante, es conveniente considerar cada una de ellas como entidades separadas, y después proceder a analizar las moléculas de las cuales ambas son importantes. Además el enlace puramente iónico puede estudiarse mediante un modelo electrostático simple y, en consecuencia, es ventajoso considerarlo antes que el covalente. La simplicidad del modelo electrostático ha hecho que los cambios consideren a muchos sólidos como sistemas de iones.

Existen varias propiedades que distinguen a los compuestos iónicos de los compuestos covalentes, las cuales pueden relacionarse de manera sencilla con la estructura cristalina de los compuestos iónicos, es decir, una red cristalina compuesta por iones positivos y negativos de tal forma que las fuerzas de atracción entre los iones de carga opuesta se hacen máximas y las fuerzas de repulsión entre los iones de carga igual se reducen.  

Dentro de la existencia del enlace iónico se considera que los compuestos iónicos en general solo se forman entre los elementos metálicos muy activos y los no metales muy activos. dos requisitos para su formación son que la energía de ionización para dar lugar al catión y la afinidad electrónica para producir el anión deben de ser energéticamente convenientes, esto no significa que ambas reacciones deban ser exotérmicas, sino que no deben de consumir demasiada energía.

Como requisitos para el enlace iónico son:

1)Los átomos de un elemento deben de estar en condiciones de perder uno o dos electrones (raramente tres), sin que se tenga un excesivo consumo de energía.

2) Los átomos de un elemento deben ser capaces de aceptar uno a dos (casi nunca tres) electrones de, sin un excesivo gasto energético.

Esto restringe a la unión iónica entre los grupos de metales más activos, como lo son el grupo IA(I), II(A)(2), y III(A)(3), y a algunos estados de oxidacion de los metale de transición más bajas y los no metales más activos como lo son los grupos VII(A)(17),VIA(16) y el nitrógeno.

Por definición tenemos que todas las energías de ionización son endotérmicas, pero en el caso de los metales mencionados no son tan limitantes. Las afinidades electrónicas son exotérmicas solo para los halógenos, pero no son excesivamente endotérmicas para todos los calcógenos y el nitrógeno.

ENLACE COVALENTE

Se debe a la compartición de electrones, que experimentan simultáneamente atracciones de aproximadamente la misma magnitud, por dos o más átomos, la cual rebaja la energía y hace, por consiguiente, que el sistema resultante sea más estable que los átomos por separado. Es decir se presenta cuando se comparte uno o más pares de electrones(electrones de valencia), entre átomos que tienen igual o muy parecida electronegatividad.

Dentro de este enlace se encuentran el enlace covalente polar(átomos diferentes), el enlace covalente no polar( átomos iguales o de muy parecida electronegatividad) y el enlace covalente coordinado (no metal con no metal)en el cual solo un átomo es el que comparte su par de electrones..

Toda teoría del enlace covalente debe ser capaz de explicar tres aspectos fundamentales del mismo:  

-Las proporciones en que los átomos entran a formar parte de la molécula y el número total de átomos de ésta.

-La geometría de la molécula.

-La energía de la molécula.

Sólo mediante teorías cuánticas es posible abordar de manera satisfactoria el estudio del enlace covalente, porque la disminución de energía por formación del mismo es debida fundamentalmente a que es imposible localizar un cierto electrón en un determinado sitio, lo que origina el concepto de compartición de electrones.

Las atracciones electrostáticas también intervienen en el enlace, pero en mucha menor medida.

Estructuras de Lewis

La representación del modo en que se atribuyen los electrones más externos de valencia de cada átomo se representan por medio de puntos, cruces o círculos. Es importante recordar que el uso de puntos y otros signos para indicar electrones solo tiene fines ilustrativos.En realidad no existe diferencia alguna entre los electrones de ambos elementos, ambos son equivalentes, es necesario dejar en claro que para que se pueda formar un enlace deben de existir al menos dos electrones entre los átomos que se van a unir mediante la estructura de lewis A este tipo de enlace se le denomina de par de electrones lo cual es sinónimo de enlace covalente.

MATERIALES Y REACTIVOS

Material:

• 2 Vasos de precipitados de 100cm³.

• 2 Electrodos de Cobre.
• 1 Portalámparas.
• 1 Lámpara incandescente.
• 2 Extensiones con caimanes .
• 1 Cápsula de porcelana .
• 1 Pinza para cápsula.
• 1 Mechero, anillo y tela de alambre con asbesto.

Reactivos:

Soluciones a 30 g/L de:

• Cloruro de sodio (NaCl).
• Nitrato de potasio (KNO3 ).
• Azúcar (C12H22O11).

Soluciones al 50% volumen de:

• Ácido Clorhídrico (HCl).
• Ácido Acético (CH3COOH).
• Alcohol (C2H5OH).

Tetracloruro de Carbono (CCl4).

Cloruro de Sodio (NaCl) granulado.

Azúcar (C12H22O11) granulada.

DESARROLLO EXPERIMENTAL

El experimento llevado a cabo en el laboratorio constó de dos partes, las cuales en esta particular ocasión llamaremos Procedimiento A y Procedimiento B.

PROCEDIMIENTO A:

1. Se comenzó el experimento marcando vasos de precipitado limpios cada uno de 100 cm³ con etiquetas, que indicarían que solución se estaba ocupando. Posteriormente se verterán  20 cm³ de las siguientes soluciones: NaCl, KNO3, C12H22O11, HCl, CH3COOH, C2H5OH y CCl4.
   Después, en otro vaso de precipitado se vestirían 30cm³ de agua destilada.

1. Para el segundo paso, se montó un circuito como el mostrado en la figura 1, colocando previamente los electrodos en el vaso que contiene agua para de esta manera, limpiarlos.

1. Una vez ya realizado lo anterior, pondremos a prueba el circuito poniendo en contacto los dos electrodos fuera del agua, si la lámpara incandescente enciende, podemos continuar el experimentos, de ser caso contrario es obligado revisar el circuito buscando algún fallo.

1. Continuando sumergimos los electrodos en la primer solución y sin que se toquen los ya mencionados, observamos si la lámpara enciende o no, posteriormente los resultados obtenidos deberán ser registrados en la tabla siguiente.

1. Después se introducen los electrodos en un vaso con agua para poder enjuagar y secar cada uno.

1.  Así haremos sucesivamente con cada solución.

PROCEDIMIENTO B:

1. Para iniciar este procedimiento pusimos una pequeña cantidad (unos cuantos granos) de Azúcar en la cápsula de porcelana, cronometrando el tiempo que se requirió para que se llevará a cabo la fusión.

1. Procedimiento siguiente, se dejó enfriar la cápsula para que una vez fría ésta pueda ser limpiada y secada, para así, continuar colocando sobre la misma cápsula unos cuantos granos de Sal (NaCl) y al igual que con el azúcar, dejar calentar (tomar el tiempo que tardó en fusionarse).

1. En este paso, observamos cuál fue el que se funde más rápido.

CUESTIONARIO

PROCEDIMIENTO A

1. Llene la siguiente tabla:

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