Practica 1 quimica esime zacatenco

INTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

Ingeniería Eléctrica.

Laboratorio de química básica.

 Práctica No.1 ‘ENLACES’.

GRUPO: 1EM5

N°de equipo: 2 (Adjunto)

Integrantes:

• Castillo Robledo Alberto Iván.
• Cuevas Martínez Jesús.
• Márquez Rodríguez Aketzali Yael.
• Valencia Ortiz Eduardo.

Profesor: Ing. Mayra Aide Modesto Carrillo (Adjunto)

Fecha de realización de la práctica:

03/Septiembre/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:

CONCEPTOS BASICOS

Electrones de Valencia: Estos se definen como es de los electrones en el nivel de energía principal más externo (más alto) de un átomo. Los electrones de valencia son los más importantes para los químicos debido a que, siendo los electrones más externos, son los involucrados cuando los átomos se unen entre sí (forman enlaces), como se verá en el siguiente capítulo. Los electrones internos, los cuales se conocen como electrones centrales, no están involucrados en el enlazamiento de los átomos entre sí.

Ionización: La ionización es el fenómeno químico o físico mediante el cual se producen iones, estos son átomos o moléculas cargadas eléctricamente debido al exceso o falta de electrones respecto a un átomo o molécula neutra. A la especie química con más electrones que el átomo o molécula neutros se le llama anión, y posee una carga neta negativa, y a la que tiene menos electrones catión, teniendo una carga neta positiva. Hay varias maneras por las que se pueden formar iones de átomos o moléculas.

ENLACES QUIMICOS

El desarrollo de la tabla periódica y el concepto de configuración electrónica ofrecieron los fundamentos para entender cómo es que se forman las moléculas y los compuestos químicos. Fue así como en 1913 Gilbert N. Lewis propuso que los átomos se combinan para alcanzar una configuración electrónica más estable, dicha estabilidad es lograda cuando un átomo es isoeléctrico a un gas noble.

Cuando los átomos interactúan para formar enlaces, únicamente las partes externas de estos entra en contacto entre sí, es por esta razón que los electrones de valencia se encuentran directamente relacionados con los enlaces químicos. Para poder conocer con exactitud los electrones que participan en un enlace químico Lewis propuso un sistema de puntos. Un símbolo de puntos de Lewis consta de el símbolo del elemento químico rodeado por puntos los cuales simbolizan a los electrones de valencia de dicho elemento.

En una tabla periódica es posible observar cómo es que, a excepción del helio, el número de electrones de valencia de cada átomo es el mismo que el número de grupo del elemento.

Existen varias clasificaciones de enlaces químicos, pero los dos más importantes son los iónicos y covalentes.

ENLACE IONICO

Los átomos de los elementos con bajas energías de ionización tienden a formar cationes; en cambio los que poseen una alta afinidad electrónica tienden a formar aniones. En base a esto los elementos metálicos tiene más probabilidad de formar cationes en los compuestos iónicos y son los halógenos y los oxígenos los más aptos para formar aniones. En consecuencia, la composición de una gran variedad de compuestos iónicos resulta de la combinación de un metal del grupo 1A o 2A con un halógeno u oxígeno. La fuerza electrostática que une a los iones en un compuesto iónico se denomina como enlace iónico.  Durante un enlace iónico la atracción electrostática del entre un ion con carga positiva y un ion negativo hacen que a carga del compuesto sean completamente neutra.

Con los valores de ionización y la afinidad electrónica de los elementos es posible conocer que elementos se combinaran para formar un enlace químico. Sin embargo estos parámetros resultan inútiles si lo que se busca es evaluar la estabilidad de un enlace. En estos casos la medida cuantitativa de estabilidad se da por la energía reticular, que se define como la energía necesaria para separar completamente un mol de un compuesto iónico solido en sus iones en estado gaseoso. La única manera de calcular esta energía se da por la Ley de Coulomb la cual establece que la energía potencial (E) entre dos iones es directamente proporcional al producto de sus cargas e inversamente proporcional a la distancia que separa a estas.

ENLACE COVALENTE

Es un enlace en el que los dos electrones son compartidos por dos átomos. Los compuestos covalentes son aquellos que solo contienen enlaces covalentes. En este tipo de enlace cada electrón del par compartido es atraído por los núcleos de ambos átomos, esta atracción mantiene unidos a los átomos y es la responsable de la formación de enlaces covalentes con otras moléculas. En los enlaces covalentes de átomos polielectrónicos solo participan los electrones de valencia. Hay caso de enlaces en las que no intervienen todos sus electrones de valencia, en estos casos los electrones que no son enlazantes son conocidos como pares libres.

Las estructuras con las que son representados los compuestos covalentes se conocen como estructuras de Lewis. Una estructuras de Lewis es la representación de un enlace covalente, donde un par de electrones compartidos se indica con líneas o como pares de puntos entre dos átomos y los pares libre son representados como pares de puntos en los átomos individuales. En una estructura de Lewis solo se muestran los electrones de valencia.

Según Lewis, para que una molécula alcance la estabilidad es necesario que cumpla con la regla del octeto, esta nos indica que un átomo diferente del hidrogeno tiende a formar enlaces hasta que se rodea de ocho electrones de valencia, es decir, se forma un enlace covalente cuando no hay suficientes electrones para cada átomo individual complete su octeto. Al compartir electrones en un enlace covalente, cada tomo completa su octeto. En el caso del átomo de hidrogeno el requisito es que obtenga la configuración electrónica del helio.

Los átomo pueden formar varios tipos de enlaces covalentes. Es un enlace sencillo dos átomo se unen por medio de un par de electrones. En muchos compuestos se forman enlaces múltiples lo cual sucede cuando dos átomos comparten dos o más pares de electrones. En otro caso, si dos aromos comparten dos pares de electrones el enlace covalente se denomina como enlace doble. Un triple enlace sucede cuando dos átomos comparten 3 pares de electrones. Los enlaces múltiples más cortos son más poseen una mayor estabilidad comparada con los enlaces covalentes sencillos.

COMPARACION ENTRE LOS COMPUESTOS IONICOS Y COVALENTES.                        Los compuestos iónicos y covalentes exhiben marcadas diferencias en sus propiedades físicas generales debido a que sus enlaces son de distinta naturaleza. En los compuestos covalentes existen dos tipos de fuerzas de acción. Una de ellas es la que mantiene unidos a los amos a de molécula. La otra fuerza de atracción opera entre las moléculas y se conoce como fuerza intermolecular, estas fuerzas suelen ser más débiles que las fuerzas que mantienen unidos a los átomos de una molécula, las moléculas de un compuesto covalente se unen con menos fuerza. En consecuencia los compuestos covalentes casi siempre son gases, líquidos o solidos de bajo punto de fusión. Por otro lado, las fuerzas electrostáticas que mantienen unidos a los iones en un compuesto iónico por lo general son muy fuertes, de modo que los compuestos iónicos son sólidos a temperatura ambiente y poseen puntos de fusión elevados. Muchos de estos compuestos iónicos son solubles en agua y sus disoluciones acuosas conducen la electricidad debido a que estos compuestos son electrolitos fuertes. La mayoría de los compuestos covalentes son insolubles en agua y si estos se llegaran a disolver, sus disoluciones no conducen electricidad. Los compuestos iónicos fundidos conducen electricidad porque contiene cationes y aniones que se mueven libremente; los compuestos covalentes líquidos o fundidos no conducen electricidad porque no hay iones presentes.

ELECTRONEGATIVIDAD

La electronegatividad es la capacidad de un átomo para atraer hacia si los electrones de un enlace químico. Los electrones con electronegatividad alta tienen más tendencia para atraer electrones que los elementos con electronegatividad baja. La electronegatividad se relaciona con la afinidad electrónica y la energía de ionización. En la tabla periódica es posible observar que elementos son más electronegativos. En la tabla periódica los elementos menos electronegativos se encuentran en la parte inferior izquierda mientras que los más electronegativos se localizan en la parte superior derecha de la tabla de esta forma es posible observar que la electronegatividad de los elementos va aumentado de izquierda a derecha y de abajo hacia arriba.

Existe una forma de clasificar a los enlaces covalentes en base a la electronegatividad que posean sus compuestos químicos. Un enlace es covalente polar cuando los átomos del enlace poseen electronegatividades distintas, en estos compuestos los electrones compartidos se encuentran más próximos al elemento con mayor electronegatividad provocando con ello un reparto desigual entre los electrones a este fenómeno se le conoce como dipolo eléctrico.

Un enlace es no polar cuando la electronegatividad entre los átomos es equitativa, este tipo de enlace solo es posible entre dos átomos de la misma clase. En estos enlaces, ambos átomos poseen la misma afinidad electrónica y por lo tanto su diferencia de electronegatividades debe encontrarse entre los valores de 0 y 0.4. A menudo se piensa que el enlace covalente polar es un punto intermedio entre un enlace covalente (no polar), donde los electrones se comparten de manera equitativa, y un enlace iónico, donde la trasferencia de electrones es casi completa.

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