LABORATORIO DE QUÍMICA BÁSICA ENLACES PRACTICA Nº 1

[pic 1]INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL[pic 2]
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

INGENIERÍA EN CONTROL Y AUTOMATIZACIÓN

LABORATORIO DE QUÍMICA BÁSICA

ENLACES
PRACTICA Nº 1

Equipo:

Integrantes:

Fecha de realización: 05 de septiembre de 2018

Objetivo:

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

Consideraciones Teóricas.

Regla del octeno:

Lewis encontró que podía explicar la existencia de una amplia gama de moléculas mediante la regla del octeto:

“Cada átomo comparte electrones con átomos vecinos hasta alcanzar un total de ocho electrones de valencia (un “octeno”).”

Entonces los átomos gana, pierden o comparten electrones para alcanzar el mismo número de electrones que el gas nobles que se encuentre mas cercano a ellos en la tabla periódica. Los gases nobles tiene arreglos electrónicos muy estables lo que les da una carencia de reactividad química. Como todos los gases nobles (excepto el He ) tienen ocho electrones de valencia, muchos de los átomos que experimentan reacciones también terminan con ocho electrones de valencia.

Estructuras de Lewis:

Siempre que dos átomos o iones están unidos fuertemente entre sí, decimos que hay un enlace químico entre ellos. Los electrones involucrados en el enlace químico son los electrones de valencia, los cuales, en casi todos los átomos, son aquellos que se encuentran en la capa ocupada mas externa de un átomo. El químico estadounidense G.N Lewis (1875-1946) sugirió una forma sencilla de mostrar los electrones de valencia de un átomo y darles seguimiento durante la formación de enlace, por medio de lo que ahora se conoce como símbolos de electrón-punto de Lewis, o simplemente símbolo de Lewis.                                                        

El símbolo de Lewis para un elemento consiste en el símbolo químico del elemento más un punto por cada electrón de valencia. Por ejemplo el símbolo de Lewis para el azufre S [6e] es

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Los puntos se colocan a los cuatro lados del símbolo atómico. Cada lado puede acomodar hasta dos electrones. Los cuatro lados del símbolo son equivalentes, los que significa que elegir en que lado acomodar el quinto o el sexto electrón es arbitrario.

La regla del octeto proporciona una manera sencilla da construir la estructura de Lewis, un diagrama que muestra el patrón de enlaces y los pares no compartidos en una molécula. En la mayoría de los casos se puede construir una estructura de Lewis en los siguientes

1. Sume los electrones de valencia de todos los átomos.
2. Escriba los símbolos de los átomos para mostrar cuales átomos están unidos con cuales, y conéctelos mediante un enlace sencillo. Las formulas químicas con frecuencia se escriben en el orden en el que están conectados los átomos en la formula o ion. Recuerda que el átomo central es el menos electronegativo que los átomos que le rodean.
3. Complete los octetos alrededor de los átomos enlazados al átomo central.
4. Coloque los electrones que sobren sobre el átomo central.
5. Si no hay electrones suficientes para que el átomo central tenga un octeto, intente con enlaces múltiples.

Propiedades de las sustancias con enlace iónico.

La atracción de iones con carga positiva e iones con carga negativa en los compuestos iónicos se les llama enlace iónico. En la formación del compuesto iónico cloruro de sodio a partir de un átomo de sodio y uno de cloro, un electrón pasa al átomo de cloro. La mejor prueba de la presencia de iones en solidos como en el cloruro de sodio proviene de la difracción de rayos X.

Cundo reacciona  metales con no metales , los electrones se transfieren de los átomos del metal a los átomos del no metal, y se forman iones. La razón principal por la que los compuestos iónicos son estables es la atracción entre iones con cargas opuestas, lo cual los mantiene unidos, liberado energía y ocasionando que los iones formen un arreglo o red sólida. Las atracciones fuertes también ocasionan que la mayoría de los materiales iónicos sean duros y quebradizos, con puntos de fusión elevados (por ejemplo el NaCl se funde a 801 °C), con estructuras de  red extendidas,  muestran un comportamiento electrolítico cuando se disuelven en agua y por lo general son cristalinas. Para identificar un enlace covalente la diferencia de electronegatividades debe ser mayor a 1.7 (en la escala de Pauling).

Características de las sustancias con enlace iónico.

Los compuesto iónicos tienden a presentar en su forma sólida, muy bajas conductividades pero conducen corriente de modo bastante satisfactoria al fundirse. Dicha conductividad se le atribuye a la presencia de iones, los cuales se mueven libremente bajo la influencia eléctrica. En los solidos lo iones se encuentran fuertemente enlazados en la red cristalina y no tienen libertad para moverse y conducir corriente eléctrica los compuestos iónicos tienden a mostrar altos puntos de fusión y de ebullición.

Como la interacción entre lo iones es muy fuerte los compuestos de dilatación de los compuestos ionicos es muy bajo.

En general, los enlaces iónicos son bastantes fuertes y omnidireccionales. El segundo punto es muy importante, dado que si no se toma en cuenta se podría concluir que el enlace ionico es mucho mas fuerte que el enlace covalente, lo cual no sucede.

Los compuestos ionicos por lo general son sustancia muy duras aunque frágiles. La dureza de las sustancias iónicas proviene de los argumentos presentados con anterioridad, excepto que en este caso se relacionan las atracciones multivalentes  entre loa iones con la separación mecánica. La tendencia hacia la fragilidad se es consecuencia de la naturaleza de la unión ionica. Si se aplica la suficiente fuerza para desplazar ligeramente los iones las fuerzas de atracción se convierten en repulsión a medida que se precentan contacto anion-anion y catión-catión.

Los compuesto ionicos a menudo son solubles en compuestos polares que presentan constantes dieléctricas elevadas.  

Enlace covalente (covalente sencillo , covalente doble, covalente triple, coordinado, covalente polar y no polar).

Un enlace covalente se forma cuando dos átomos comparten un par de electrones.

Los ejemplos mas conocidos de enlaces covalentes son los que se aprecian entre las interacciones entre los elementos no metálicos. La formación de enlaces covalentes pueden representarse por medio de símbolos de Lewis para los átomos constituyentes.

Cuando se comparte un par de electrones, se forman un enlace covalente sencillo, el cual por lo general se conoce como simplemente como enlace sencillo. En muchas moléculas, los átomos logran octetos completos compartiendo más de un par de electrones. Cuando se comparten dos pares de electrones, se dibujan dos líneas, lo que representa un enlace doble.  Por ejemplo, en el caso del carbono, que tiene cuatro electrones de valencia y el oxigeno tiene seis.

Un enlace triple se forma cuando se comparten tres pares de electrones, como en el caso de la molécula del N2  [:N:::N:] .

Debido a que cada átomo de nitrógeno posee cinco electrones en su capa de valencia, debe compartir tres pares de electrones para alcázar su configuración del octeto.

Como regla general, la distancia entre átomos enlazados disminuye conforme aumenta el numero de pares de electrones compartidos.

Características de las sustancias  con enlace covalente.

Es muy frecuente que en los compuestos covalentes la formación de moléculas discretas. Las fuerzas de atracción entre ellas son débiles, (fuerzas de vander walas). Por lo , que son sustancias volátiles ,de bajos puntos de fusión y ebullición. En estado solido forman cristales moleculares en los que la molecula conserva su identidad. Cuando las moléculas son apolares, son poco solubles en solventes polares, como el agua; son , en cambio, solubles en solventes apolares como muchos líquidos orgánicos. No son conductores de corriente eléctrica.  

El concepto de polaridad de enlaces es útil para describir la forma en que se comparte electrones entre los átomos. Un enlace covalente no polar es aquel en donde los electrones se comparten de manera equitativa entre dos átomos, como en los ejemplos de Cl2 y N2 que acabamos de citar. En un enlace covalente polar, uno de los átomos ejerce una atracción mayor sobre los enlaces, que el otro. Si la diferencia en la capacidad relativa de atraer electrones es suficientemente grade, se forma un enlace iónico. Se utiliza la cantidad conocida como electronegatividad para estimar si un enlace dado será covalente no polar, covalente polar o ionico. La electronegatividad se define como la capacidad de un átomo en una molécula de atraer electrones hacia el.

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