Quimica 1. Esime Zac. Practica 1 "Enlaces"

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:

En la química, el átomo está definido como la unidad más pequeña de la materia que representa en todas sus formas, formado por protones (cargadas positivamente), neutrones (sin carga o carga neutra) y electrones (cargadas negativamente). Los protones se encuentran junto a los neutrones en el núcleo mientras que los electrones ocupan el especio que rodea al núcleo llamada nube de electrones.

Estos electrones se encuentran en los llamados “Orbitales” que, en el Principio de Incertidumbre de Heisemberg establece que nunca podemos determinar exactamente en dónde se encuentra el electrón; sin embargo podemos determinar la densidad electrónica. Entonces, un orbital es un estado de energía permitido para un electrón, con una función de probabilidad asociada que define la distribución de la densidad electrónica en el espacio.

Los orbitales se agrupan en distintas capas a diferentes distancias del núcleo, esto conforme a la Regla de Máxima Multiplicidad de Hund, que en su primera regla explica y comprueba que cada capa se identifica mediante un número cuántico principal, n con n=1 para la capa de menor energía y más cercana al núcleo. Conforme n aumenta, las capas se alejan del núcleo, tienen mayor energía y pueden albergar a más electrones; son números enteros que van desde el 1 hasta el infinito; su segunda regla se conforma debido a el número cuántico secundario o azimutal, que lo conocemos gracias a su asignación con la letra “l” e indica la forma general de una subcapa que es una división de cada capa de energía. Esta toma valores enteros positivos, los cuales se expresan como:

L = 0 Subcapa “s” 2 electrones

L = 1 Subcapa “p” 6 electrones

L = 2 Subcapa “d” 10 electrones

L = 3 Subcapa “f” 14 electrones

Lo anterior tomando en cuenta que en las capas “p”, “d” y “f” están acomodados en la cantidad de sus electrones dividida entre dos, así que quedarían como 3 orbitales, 5 orbitales y 7 orbitales respectivamente.

En tanto se ocupen los orbitales de esta forma, no se produce el apareamiento de los electrones.

La tercera regla de los números cuánticos dice que lo comprende el Número cuántico magnético, que es el que estipula una representación con la letra “m” y que establece el comportamiento de la nube electrónica frente a los campos magnéticos del átomo. Toma los valores de (+,- l) hasta un total de (2l+1) valores,

así, si:

L = 0 m = 0

L = 1 m = -1, 0, +1

L = 2 m = -2, -1, 0, +1, +2

L = 3 m = -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3

Así se llega al cuarto número cuántico, denominado spin y se designa con la letra “s” y es el número que establece el giro o momento angular extrínseco que toma o posee el electrón y toma los valores de (+1/2) y (-1/2) según si el acomodo del Principio de Exclusión de Pauli que es útil para determinar las configuraciones electrónicas de los átomos poliectrónicos. Que establece que no es posible que dos átomos tengas sus cuatro números cuánticos iguales. O en otras palabras, solo dos electrones pueden coexistir con el mismo orbital atómico, pero deben tener espines opuestos,

a) B) c)

Después, en consecuencia de los temas anteriores es factible pasar al tema de la regla del octeto, que establece que una capa llena de electrones (la capa de los gases nobles) es muy estable y que los átomos transfieren o comparten electrones para lograr tener una capa llena de electrones.

Gracias a esta regla, se llega a comprender a lo que hoy conocemos como el Enlace Iónico, lo que ocasiona este fenómeno químico es la electronegatividad de algún elemento, que es la facilidad de “arrancarle” un electrón del último nivel a un segundo elemento implicado con una menor electronegatividad o lo que es igual, una mayor electro positividad. Los iones resultantes tienen cargas opuestas y se atraen mutuamente para formar este enlace; que por lo general da lugar a una gran red cristalina en lugar de moléculas individuales.

Enlace Covalente: Es el enlace en el cual los electrones se comparten en lugar de transferirse, es el tipo más común de enlace en los compuestos orgánicos. Este enlace se caracteriza por que los elementos que interfieren en el tienden a “compartir” sus electrones de valencia.

Material y Equipo empleado:

• Material:

 7 Vasos de precipitados de 100 cc.

 1 Vaso de precipitados de 400 cc.

 2 Láminas de Cobre.

 1 Porta pilas para 6 pilas de 1.5 Volts.

 6 Pilas de 1.5 Volts.

 1 Socket para foco de 6.3 Volts.

 1 Foco de 6.3 Volts

 3 Extensiones con caimanes en ambos extremos.

 1 Cápsula de porcelana.

 1 Pinza para crisol.

 1 Mechero, anillo y tela de alambre con asbesto.

• Reactivos:

1.- Soluciones a 30 g/L de:

 NaCl.

 KNO3.

 Azúcar (C12H22O11).

2.-

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