CETIS 62

QUÍMICA 1

PRÁCTICA No. 4

“ENLACE QUÍMICO”

Uno de los grandes enigmas de la ciencia química ha sido descifrar la forma en la cual se hallan los átomos de las sustancias, y poder así encontrare la relación entre las propiedades de la materia y su constitución. La gran mayoría de las sustancias están formadas por átomos unidos entre sí; únicamente los gases nobles se encuentran se encuentran en la naturaleza como átomos aislados.

Los elementos se enlazan unos con otros para formar compuestos, con propiedades físicas y químicas muy diferentes de la de los elementos originales. Por ejemplo la sal común está constituida por iones de sodio y cloro. El sodio es un metal alcalino, brillante y suave, que reacciona violentamente con el agua, y el cloro es un gas verde muy venenoso.

Las propiedades de los compuestos, en su mayoría, derivan de la forma en la cual están unidos los átomos, es decir, del tipo de enlace químico, que es el conjunto de fuerzas que mantienen unidos los átomos en una red cristalina o en una molécula.

Todos los átomos, a excepción de los de Hidrogeno y Helio, poseen varias capas de electrones. Los electrones situados en la capa más exterior son los que determinan, en mayor grado, las propiedades químicas de un elemento. En los enlaces químicos participan solo los electrones de las capas periféricas del átomo (Electrones de Valencia).

Los gases nobles son muy estables y no forman compuestos muy fácilmente porque tienen 8 electrones (ns2np6), a excepción del Helio que tiene dos (1 s2), en su capa de valencia. Con base en este hecho Gilbert Lewis (1875-1946) propuso un modelo conocido como regla del octeto, según el cual, cuando se forman un enlace químico los átomos tienden a completar su capa de valencia con 8 electrones, como los gases nobles. El Hidrogeno, Litio y el berilio no cumplen con esta regla, que ha sido la base para explicar los modelos de enlace iónico y enlace covalente.

Varios científicos dedicaron mucho tiempo al estudio de los enlaces, creando modelos que permiten justificar satisfactoriamente la relación entre las propiedades de los compuestos y su representación.

En el modelo del enlace iónico, propuesto por el físico Alemán Walter Kossel (1888-1956) los átomos que poseen pocos electrones, de uno a tres, tienden a desprenderse de los

mismos y originan iones cargados positivamente, es decir, cationes. Los átomos cuya capa exterior está casi completa (con cinco o más electrones) tienden a captar electrones, por lo que se originan iones negativos o aniones.

Los iones resultantes, con cargas eléctricas opuestas, se atraen unos con otros. Esta fuerza de atracción electrostática los mantiene juntos, formando un compuesto de tipo iónico. Los compuestos con enlaces iónicos constituyen cristales, no moléculas simples, pues la atracción y arreglo de los iones producen una red cristalina. Los sólidos cristalinos son solubles en agua y conducen la electricidad, fundidos o en solución acuosa.

En 1916 Gilbert Lewis propuso el modelo del enlace covalente. Los átomos comparten electrones cuando a su capa externa le faltan, para completar la estructura de los gases nobles, casi la mitad de los electrones. De esta manera contribuyen a completar la capa exterior de electrones en ambos átomos. Se dice, entonces, que los elementos quedan unidos por medio de un enlace covalente. Existen dos tipos de enlaces covalentes:

*El Puro: se presenta entre átomos iguales (como Cl2 ,O2).

*El Polar: que ocurre entre átomos diferentes, como es el caso del agua.

A veces dos átomos comparten uno o varios pares de electrones, en cuyo caso se enlazan formando una molécula. Cuando solo comparten un par, el enlace covalente se llama simple.

Los átomos de la molécula de oxigeno poseen 6 electrones en la capa de valencia; para completar el octeto, cada uno debe compartir dos pares de electrones con otro átomo de oxigeno. Observa en el modelo de la molécula de Oxigeno que ciertos electrones rodean dos átomos en lugar de uno.

Los compuestos formados por enlaces covalentes son más comunes que los iónicos y pueden ser, Líquidos o gaseosos, casi todos son insolubles en agua y son malos conductores de la electricidad.

En la siguiente tabla se resumen las características de los compuestos iónicos y covalentes:

Compuestos Iónicos Compuestos CovalentesTienen punto de fusión alto Tienen punto de fusión bajo

Son solubles en agua La mayoría son insolubles en aguaForman redes cristalinas Pueden ser solidas, liquidas o gases

En solución acuosa o fundido conducen la corriente eléctrica

No conducen la corriente eléctrica

OBJETIVO

Clasificar algunos compuestos en iónicos o covalentes con base en su capacidad de conducir la corriente eléctrica.

MATERIAL

4 Espátulas 4 goteros Agitador de vidrio Circuito eléctrico simple (clavija, cable, socket, foco e interruptor) Vaso de precipitado Acetona Acido acético Agua destilada Amoniaco Cloruro de sodio Cromato de potasio Dicromato de potasio Etanol Glucosa Hidróxido de sodio Metanol Sacarosa Sulfato de cobre

DESARROLLO

Experimento 1. Clasificación de compuestos sólidos.

Arma un circuito simple como el de la sig. figura:

Primero conecta la Clavija a la toma de corriente, asegúrate de que el interruptor este en encendido, y une los dos cables que no tiene aislante. El foco debe encender. Después acciona el interruptor del circuito.

Vierte aproximadamente 50mL de agua destilada en un vaso de precipitado, conecta el interruptor en encendido, e introduce los cables dentro del vaso con agua teniendo cuidado que no se toquen. ¿Prende el foco? Acciona el interruptor y saca los cables del vaso.

Ahora, con una espátula agrega unos granitos de cloruro de sodio al agua, agita hasta que se disuelva completamente. Prueba si la solución conduce la corriente eléctrica utilizando para ello el circuito eléctrico.

Enjuaga las terminales con suficiente agua. Desecha la solución del vaso precipitado, lávalo perfectamente y repite el experimento con las otras sustancias solidas. Cambia la espátula y agitador para cada prueba o lávalos perfectamente.

Con los datos obtenidos llena la sig. tabla:

SOLUCION CONDUCE LA ELECTRICIDAD

COMPUESTO IONICO

COMPUESTO COVALENTE

Cloruro de sodio No Sí NoSulfato de cobre No Sí NoSacarosa No No SíHidróxido de sodio No Sí NoCromato de potasio No No SíDicromato de potasio

No Sí No

Glucosa No No SíAlmidón No No SíÁcido benzoico No No Sí

Experimento 2. Clasificación de compuestos líquidos.

Vierte aproximadamente 50 ml de agua destilada en un vaso de precipitados; ahora con un gotero agrega 5 gotas de etanol al agua, agita hasta que se, mezclen completamente. Prueba si la solución conduce la corriente eléctrica en el circuito.

Enjuaga las terminales con suficiente agua. Desecha la solución del vaso de precipitados, lávalo perfectamente y repite el experimento con los otros compuestos líquidos.

Ten cuidado de no utilizar un mismo gotero ni un mismo agitador para diferentes sustancias, a menos de que estén muy bien lavados.

Con los datos obtenidos llena la siguiente tabla:

solución Conduce la electricidad

Compuesto iónico Compuesto covalente

Etanol No Sí NoMetanol No Sí NoAcido acético Sí No SíAcetona No No SíAmoniaco Poco No SíAcido sulfúrico Sí No Sí

Experimento 3

Material

6 tubos de ensayo de 15 x 150 mm

Sustancias

Benceno

Cloruro de sodio

Vaselina sólida

Acido benzoico

Agua

Procedimiento:

Tome tres tubos de ensayo y coloque una pequeña cantidad de acidó benzoico en uno, cloruro de sodio en otro y vaselina en otro; trate de disolver cada sustancia con agua, observe lo que ocurre. Repita el experimento utilizando como solvente el benceno y observa lo que ocurre

CUESTIONARIO:

1. En función de su molécula, ¿Qué tipo de solvente es el agua? Polar

2. ¿Qué tipo de solvente es el benceno? Apolar

3. Elabore una lista de tres solventes no polares: Hexano Ciclohexano Tetracloruro de agua

En los espacios vacios conteste lo que se te pide:

Sustancia Solubilidad

Agua Benceno Polar/No polar

Si/No Si/No

Acido benzoico Sí No Polar

Cloruro de sodio Sí No Polar

Vaselina No Sí No

Experimento 4

Material Sustancias

3 Cápsulas de porcelana Cloruro de sodio

1 Pinza para la cápsula Azúcar

1 Mechero Almidón

PROCEDIMIENTO

En una capsula de porcelana coloque 5 g de azúcar; sostenga la cápsula con las pinzas y acérquela a la flama del mechero durante 3 minutos; observe lo que ocurre.

Repita el experimento, pero ahora con cloruro de sodio y posteriormente con almidón. Observe lo que ocurre en cada caso.

Anote sus observaciones:

CUESTIONARIO

¿Qué prueba se observo en el experimento? Que la sal se quedó como estaba, la azúcar se hizo acaramelada con una consistencia pegajosa y el almidón quedó tostadito.

En los espacios vacios complete lo que se te pide:

Substancia Se fundió Si/No Polar/ No polar

-Cloruro de sodio No Polar

-Azúcar Sí Polar

-Almidón No Polar