martes, 27 de noviembre de 2012

EXPERIMENTO SOBRE ENLACES IONICO Y COVALENTE.


EXPERIMENTO DE CÓMO IDENTIFICAR EL TIPO DE ENLACE EN LAS SUSTANCIAS.


v  Objetivo:

Identificar mediante un experimento  el tipo de enlace que se forma al mezclar ciertas sustancias entre si (alcohol etílico, acetona pura, agua destilada, aceite, azúcar…).


TIPOS DE ENLACE.

L
os átomos se unen entre sí para formar moléculas mediante fuerzas de enlace. Los tipos fundamentales de enlace son el iónico, el covalente y el metálico. A continuación se describen cada uno de los tipos de enlace y sus características principales.

1.- Enlace iónico.

El enlace iónico consiste en la atracción electrostática entre átomos con cargas eléctricas de signo contrario. Este tipo de enlace se establece entre átomos de elementos poco electronegativos con los de elementos muy electronegativos. Es necesario que uno de los elementos pueda ganar electrones y el otro perderlo, y como se ha dicho anteriormente este tipo de enlace se suele producir entre un no metal (electronegativo) y un metal (electropositivo).

Un ejemplo de sustancia con enlace iónico es el cloruro sódico. En su formación tiene lugar la transferencia de un electrón del átomo de sodio al átomo de cloro. Las configuraciones electrónicas de estos elementos después del proceso de ionización son muy importantes, ya que lo dos han conseguido la configuración externa correspondiente a los gases nobles, ganando los átomos en estabilidad. Se produce una transferencia electrónica, cuyo déficit se cubre sobradamente con la energía que se libera al agruparse los iones formados en una red cristalina que, en el caso del cloruro sódico, es una red cúbica en la que en los vértices del paralelepípedo fundamental alternan iones Cl- y Na+. De esta forma cada ion Cl- queda rodeado de seis iones Na+ y recíprocamente. Se llama índice de coordinación al número de iones de signo contrario que rodean a uno determinado en una red cristalina. En el caso del NaCl, el índice de coordinación es 6 para ambos

    Los compuestos iónicos estado sólido forman estructuras reticulares cristalinas. Los dos factores principales que determinan la forma de la red cristalina son las cargas relativas de los iones y sus tamaños relativos. Existen algunas estructuras que son adoptadas por varios compuestos, por ejemplo, la estructura cristalina del cloruro de sodio también es adoptada por muchos haluros alcalinos y óxidos binarios, tales como MgO.



Propiedades de los compuestos iónicos.

Las sustancias iónicas están constituidas por iones ordenados en el retículo cristalino; las fuerzas que mantienen esta ordenación son fuerzas de Coulomb, muy intensas. Esto hace que las sustancias iónicas sean sólidos cristalinos con puntos de fusión elevados. En efecto, para fundir un cristal iónico hay que deshacer la red cristalina, separar los iones. El aporte de energía necesario para la fusión, en forma de energía térmica, ha de igualar al de energía reticular, que es la energía desprendida en la formación de un mol de compuesto iónico sólido a partir de los correspondientes iones en estado gaseoso. Esto hace que haya una relación entre energía reticular y punto de fusión, siendo éste tanto más elevado cuanto mayor es el valor de aquella.

    Por otra parte, la aparición de fuerzas repulsivas muy intensas cuando dos iones se aproximan a distancias inferiores a la distancia reticular (distancia en la que quedan en la red dos iones de signo contrario), hace que los cristales iónicos sean muy poco compresibles. Hay sustancias cuyas moléculas, si bien son eléctricamente neutras, mantienen una separación de cargas. Esto se debe a que no hay coincidencia entre el centro de gravedad de las cargas positivas y el de las negativas: la molécula es un dipolo, es decir, un conjunto de dos cargas iguales en valor absoluto pero de distinto signo, separadas a una cierta distancia. Los dipolos se caracterizan por su momento; producto del valor absoluto de una de las cargas por la distancia que las separa. Un de estas sustancias polares es, por ejemplo el agua.

Cuando un compuesto iónico se introduce en un disolvente polar, los iones de la superficie de cristal provocan a su alrededor una orientación de las moléculas dipolares, que enfrentan hacia cada ion sus extremos con carga opuesta a la del mismo. En este proceso de orientación se libera una energía que, si supera a la energía reticular, arranca al ion de la red. Una vez arrancado, el ion se rodea de moléculas de disolvente: queda solvatado. Las moléculas de disolvente alrededor de los iones se comportan como capas protectoras que impiden la reagrupación de los mismos. Todo esto hace que, en general, los compuestos iónicos sean solubles en disolventes polares, aunque dependiendo siempre la solubilidad del valor de la energía reticular y del momento dipolar del disolvente. Así, un compuesto como el NaCl, es muy soluble en disolventes como el agua, y un compuesto como el sulfato de bario, con alta energía reticular, no es soluble en los disolventes de momento dipolar muy elevado.

2.- Enlace covalente.

Lewis expuso la teoría de que todos los elementos tienen tendencia a conseguir configuración electrónica de gas noble (8 electrones en la última capa). Elementos situados a la derecha de la tabla periódica ( no metales ) consiguen dicha configuración por captura de electrones; elementos situados a la izquierda y en el centro de la tabla ( metales ), la consiguen por pérdida de electrones. De esta forma la combinación de un metal con un no metal se hace por enlace iónico; pero la combinación de no metales entre sí no puede tener lugar mediante este proceso de transferencia de electrones; por lo que Lewis supuso que debían compartirlos.

Es posible también la formación de enlaces múltiples, o sea, la compartición de más de un par de electrones por una pareja de átomos. En otros casos, el par compartido es aportado por sólo uno de los átomos, formándose entonces un enlace que se llama coordinado o dativo. Se han encontrado compuestos covalentes en donde no se cumple la regla. Por ejemplo, en BCl3, el átomo de boro tiene seis electrones en la última capa, y en SF6, el átomo de azufre consigue hasta doce electrones. Esto hace que actualmente se piense que lo característico del enlace covalente es la formación de pares electrónicos compartidos, independientemente de su número.

Fuerzas intermoleculares.

A diferencia que sucede con los compuestos iónicos, en las sustancias covalentes existen moléculas individualizadas. Entre estas moléculas se dan fuerzas de cohesión o de Van der Waals, que debido a su debilidad, no pueden considerarse ya como fuerzas de enlace. Hay varios tipos de interacciones: Fuerzas de orientación (aparecen entre moléculas con momento dipolar diferente), fuerzas de inducción (ion o dipolo permanente producen en una molécula no polar una separación de cargas por el fenómeno de inducción electrostática) y fuerzas de dispersión (aparecen en tres moléculas no polares).

Propiedades de los compuestos covalentes.

Las fuerzas de Van der Waals pueden llegar a mantener ordenaciones cristalinas, pero los puntos de fusión de las sustancias covalentes son siempre bajos, ya que la agitación térmica domina, ya a temperaturas bajas, sobre las débiles fuerzas de cohesión. La mayor parte de las sustancias covalentes, a temperatura ambiente, son gases o líquidos de punto de ebullición bajo (por ejemplo el agua). En cuanto a la solubilidad, puede decirse que, en general, las sustancias covalentes son solubles en disolventes no polares y no lo son en disolventes polares. Se conocen algunos sólidos covalentes prácticamente infusibles e insolubles, que son excepción al comportamiento general descrito. Un ejemplo de ellos es el diamante. La gran estabilidad de estas redes cristalinas se debe a que los átomos que las forman están unidos entre sí mediante enlaces covalentes. Para deshacer la red es necesario romper estos enlaces, los cual consume enormes cantidades de energía

Electrovalencia y covalencia.

Teniendo presenta las teorías de los enlaces iónicos y covalentes, es posible deducir la valencia de un elemento cualquiera a partir de su configuración electrónica.

La electrovalencia, valencia en la formación de compuestos iónicos, es el número de electrones que el átomo tiene que ganar o perder para conseguir la configuración de los gases nobles.
La covalencia, número de enlaces covalentes que puede formar un átomo, es el número de electrones desapareados que tiene dicho átomo. Hay que tener presente que un átomo puede desaparecer sus electrones al máximo siempre que para ello no haya de pasar ningún electrón a un nivel energético superior.

v  Hipótesis:
Hay tanto sustancias que conducen corriente (enlace iónico), como otras que no conducen corriente (enlace covalente); en base a esto se deduce en la siguiente tabla mediante esta serie de hipótesis los posibles tipos de enlace que a continuación se enuncian:


Mezcla de alcohol con…, produce un enlace de tipo…

Alcohol con…

Azúcar.
Soluble.
Covalente.
Cloruro de sodio.
Soluble.
Covalente.
Azufre.
Insoluble.
Covalente.
Cloruro de potasio.
Insoluble.
Covalente.
Cloruro de magnesio.
Soluble.
Iónico.
Cloruro de cobre.
Soluble.
Iónico.
Yodo.
Soluble.
Covalente.
Carbono.
Soluble.
Covalente.
Aceite.
Insoluble.
Covalente.
Agua destilada.
Soluble.
Covalente.
Acetona pura.
Soluble.
Covalente.


Mezcla de acetona con…, produce un enlace de tipo…

Acetona con…

Azúcar.
Insoluble.
Covalente.
Cloruro de sodio.
Insoluble.
Covalente.
Azufre.
Insoluble.
Covalente.
Cloruro de potasio.
Insoluble.
Iónico.
Cloruro de magnesio.
Insoluble.
Iónico.
Cloruro de cobre.
Soluble.
Iónico.
Yodo.
Soluble.
Covalente.
Carbono.
Soluble.
Covalente.
Aceite.
Insoluble.
Covalente.
Mezcla de agua destilada con…, produce un enlace de tipo…

Agua destilada con…

Azúcar.
Soluble.
Covalente.
Cloruro de sodio.
Soluble.
Covalente.
Azufre.
Insoluble.
Covalente.
Cloruro de potasio.
Insoluble.
Iónico.
Cloruro de magnesio.
Soluble.
Iónico.
Cloruro de cobre.
Soluble.
Iónico.
Yodo.
Insoluble.
Covalente.
Carbono.
Soluble.
Covalente.
Aceite.
Soluble.
Covalente.
Mezcla de aceite con…, produce un enlace de tipo…

Aceite con…

Azúcar.
Insoluble.
Covalente.
Cloruro de sodio.
Insoluble.
Covalente.
Azufre.
Insoluble.
Covalente.
Cloruro de potasio.
Insoluble.
Iónico.
Cloruro de magnesio.
Insoluble.
Iónico.
Cloruro de cobre.
Insoluble.
Iónico.
Yodo.
Insoluble.
Covalente.
Carbono.
Insoluble.
Covalente.
Aceite.
Insoluble.
Covalente.
Agua destilada.
Insoluble.
Covalente.
Acetona pura.
Insoluble.
Covalente.







































v  Materiales:

1.-Una gradilla.
2.-Varios tubos de ensayo.
3.-Un gotero.
4.-Varios vasos de precipitado.
5.-Vidrios de reloj.
6.-Una capsula de porcelana.
7.-Aceite.
8.-Yodo.
9.-Cloruro de magnesio.
10.-Cloruro de sodio.
11.-Cloruro de cobre.
12.-Cloruro de potasio.
13.-Azufre.
14.-Azucar.
15.-Carbono.
16.-Aceite de cocina.
17.-Agua destilada.
18.-Alcohol etílico.
19.-Acetona pura.
20.-Una foco conectado a una pila, apoyado sobre un abate lengua de madera (uno de los cables debe estar desconectado de la resistencia).


v  Procedimiento:

1)    Realizar las mezclas correspondientes de líquido-líquido, solido-líquido… Todas estas mezclas se realizan en vasos de precipitado y se pasan en los tubos, se apoya de la gradilla (las sustancias en polvo, deben estar en los vidrios de reloj, el liquido se vierte en el gotero).
2)    Colocar la punta del cable, con la punta de la resistencia en cada una de la mezcla (se limpia cada punta con agua destilada después de probar con cada sustancia), y anotar si son solubles las mezclas, y si conducen electricidad, el foco indicara el tipo de enlace (si se enciende, es iónico; si no, es covalente).
3)    Estos fueron los resultados.

Mezcla de alcohol con…, produce un enlace de tipo…

Alcohol con…

Azúcar.
Soluble.
Covalente.
Cloruro de sodio.
Soluble.
Covalente.
Azufre.
Insoluble.
Covalente.
Cloruro de potasio.
Insoluble.
Covalente.
Cloruro de magnesio.
Soluble.
Iónico.
Cloruro de cobre.
Soluble.
Iónico.
Yodo.
Soluble.
Covalente.
Carbono.
Soluble.
Covalente.
Aceite.
Insoluble.
Covalente.
Agua destilada.
Soluble.
Covalente.
Acetona pura.
Soluble.
Covalente.
Mezcla de acetona con…, produce un enlace de tipo…

Acetona con…

Azúcar.
Insoluble.
Covalente.
Cloruro de sodio.
Insoluble.
Covalente.
Azufre.
Insoluble.
Covalente.
Cloruro de potasio.
Insoluble.
Covalente.
Cloruro de magnesio.
Insoluble.
Covalente.
Cloruro de cobre.
Soluble.
Covalente.
Yodo.
Soluble.
Covalente.
Carbono.
Soluble.
Covalente.
Aceite.
Insoluble.
Covalente.
Mezcla de agua destilada con…, produce un enlace de tipo…

Agua destilada con…

Azúcar.
Soluble.
Covalente.
Cloruro de sodio.
Soluble.
Covalente.
Azufre.
Insoluble.
Covalente.
Cloruro de potasio.
Insoluble.
Covalente.
Cloruro de magnesio.
Soluble.
Covalente.
Cloruro de cobre.
Soluble.
Covalente.
Yodo.
Insoluble.
Covalente.
Carbono.
Soluble.
Covalente.
Aceite.
Soluble.
Covalente.
Mezcla de aceite con…, produce un enlace de tipo…

Aceite con…

Azúcar.
Insoluble.
Covalente.
Cloruro de sodio.
Soluble.
Covalente.
Azufre.
Insoluble.
Covalente.
Cloruro de potasio.
Insoluble.
Covalente.
Cloruro de magnesio.
Soluble.
Covalente.
Cloruro de cobre.
Insoluble.
Covalente.
Yodo.
Insoluble.
Covalente.
Carbono.
Insoluble.
Covalente.
Aceite.
Insoluble.
Covalente.
Agua destilada.
Insoluble.
Covalente.
Acetona pura.
Insoluble.
Covalente.

Referencia bibliográfica.































REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA. 


Ciencias Química 3.
Autores varios.
Editorial Castillo.
México, 2011.
Pág. 101-120.

1 comentario:

  1. Tienes que revisar bien las propiedades de acuerdo al tipo de enlace ya que se les pidio que consideraran 4 hipótesis partiendo que esos son los diferentes tipos de enlace que iban a analizar
    Una vez que hayas checado las propiedades necesitas revisar tus observaciones y checasr lo que anotas en las tablas al tipo de enlace ya que unos estarian mal
    No anotas todas tus observaciones, qué paso con respecto a la conductividad, ¿cuales condujeron corriente eléctrica y cuáles no?
    Análisis y Conclusiones no las anotas
    En el libro hay que anotar los nombre de los autores si son varios se pone el primero y despues la palabra etal para que se sepa que hay más

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