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Objetivo

Identificar el tipo de enlace que representa la sustancia, mediante una serie de experimentos, basándose en una base teórica que permite distinguir entre los diversos tipos.

Consideraciones teóricas

Cuando tenemos átomos o iones que se unen fuertemente unos contra otros, decimos que existe un enlace entre ellos. Dicho esto se sabe que existen tres tipos de enlaces químicos: iónicos, covalentes y metálicos.

A los electrones que participan en el proceso de formar enlaces se le conoce como electrones de valencia, que son básicamente los electrones que residen en la capa más exterior del átomo y que por consecuente, se encuentran incompletos. El número de electrones de valencia se encuentra estrechamente relacionado con el número de grupo en el que se haya en la tabla periódica.

Un átomo busca alcanzar el mismo número de electrones que los gases nobles más cercanos a ellos, ya sea ganando, perdiendo o compartiendo dichos electrones. Los gases nobles entonces, son muy estables, esto debido a sus altas energías de ionización, su baja afinidad electrónica y su falta de energía general de reactividad química. De aquí surge una pauta que dicta que los átomos ya sea ganando, perdiendo o compartiendo electrones tienden a conformarse por ocho electrones de valencia, mismos que se encuentran en los gases nobles, salvo el Helio.

Enlace iónico

El enlace iónico es la fuerza de atracción eléctrica que existe entre los iones de cargas o puestas (cationes – aniones) que los mantienen juntos en una estructura cristalina. Resulta de la transferencia de uno o más electrones comúnmente del metal hacia el no metal.

Enlace metálico

Los elementos metálicos sin combinar forman redes cristalinas con elevado índice de coordinación.

Hay tres tipos de red cristalina metálica:

 Cúbica centrada en las caras, con coordinación doce.

 Cúbica centrada en el cuerpo, con coordinación ocho.

 Hexagonal compacta, con coordinación doce.

Sin embargo, el número de electrones de valencia de cualquier átomo metálico es pequeño, en todo caso inferior al número de átomos que rodean a un dado, por lo cual no es posible suponer el establecimiento de tantos enlaces covalentes.

En el enlace metálico, los átomos se transforman en “iones” y “electrones”, en lugar de pasar a un átomo adyacente, se desplazan alrededor de muchos átomos. Intuitivamente, la red cristalina metálica puede considerarse formada por una serie de átomos alrededor de los cuales los electrones sueltos forman una nube que mantiene unido al conjunto.

Enlace covalente

El enlace covalente resulta cuando dos átomos comparten sus electrones, se puede observar este tipo de enlace principalmente en elementos no metálicos entre sí.

Podemos entender los enlaces covalentes con un ejemplo muy sencillo, a través de la molécula de hidrógeno H2, pues cuando los dos átomos del hidrógeno se acercan lo suficiente se crea una atracción electrostática, que físicamente los núcleos y los electrones se repelen, pero que químicamente se atraen, como se muestra en la figura. Para que los enlaces se unan la fuerza de atracción debe exceder a la de repulsión, de esta forma podemos observar el comportamiento de los enlaces covalentes, que se unen a otros átomos semejantes por una especie de “pegamento” que hace que permanezcan unidos.

Dentro del enlace covalente existen a su vez diferentes formas en las que se puede presentar el enlace, a estas formas se les conoce como covalente polar, covalente no polar y momentos dipolares.

Enlace Polar

En un enlace covalente polar uno de los átomos ejerce una atracción mayor sobre los electrones de enlace que otro. Esto depende de la electronegatividad de los átomos que se enlazan. Cuando la diferencia de electronegatividad entre los átomos de enlace está entre 0.5 y 2.0, la desigualdad con que se comparten los electrones no es tan grande como para que se produzca una transferencia completa de electrones; el átomo menos electronegativo aún tiene cierta atracción por los electrones compartidos.

Los enlaces covalentes polares se llaman polares porque al compartir desigualmente los electrones se generan dos polos a través del enlace; un enlace covalente polar tiene polos positivo y negativo separados. El polo negativo está centrado sobre el átomo más electronegativo del enlace y el polo positivo está centrado sobre el átomo menos electronegativo del enlace.

Enlace Apolar o Puro

Es cuando los átomos comparten equitativamente a los electrones. Generalmente participan átomo del mismo elemento no metálico.

Podemos decir que ocurre entre átomos de no metales iguales. Las electronegatividades de los elementos unidos son iguales: se unen átomos del mismo elemento. - Los electrones de valencia se comparten equitativamente: los átomos tienen la misma electronegatividad y atraen los electrones por igual, por lo que los electrones se mueven alrededor de ambos átomos. - La partícula que se forma es una molécula no polar: sin cargas eléctricas. - La diferencia de cargas entre los átomos enlazados es nula. - Las sustancias con este tipo de enlace se denominan “elementos moleculares”.

Momento dipolar

Se dice que siempre que dos cargas eléctricas de igual magnitud, pero de signo opuesto están separadas a cierta distancia, se establece un dipolo. Si medimos su magnitud de manera cuantitativa recibe el nombre de momento dipolar, un ejemplo muy ilustrativo es el enlace que se forma en el Ácido Fluorhídrico HF, ya que los centros de carga positiva y negativa no coinciden.

MATERIALES Y REACTIVOS

Materiales Reactivos

7 vasos de precipitados de 100 cc. Soluciones de 30 g/L de:

1 vaso de precipitados de 400 cc. NaCl

2 laminillas de cobre KNO3

1 porta pilas para 6 pilas de 1.5 volts Azucar (C12 H22 O11 )

6 pilas de 1.5 volts Soluciones al 50% volumen de:

1 socket para foco de 6.3 volts HCl

1 foto de 6.3 volts Ácido acético (CH3 COOH)

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