Universidad Nacional Mayor de San Marcos

(Universidad del Perú, DECANA DE AMÉRICA)

PRACTICA DE LABORATORIO N°2

TEMA:

ENLACE QUIMICO

ASIGNATURA:

Laboratorio de química general

DOCENTE:

Marina Silva Meza

ALUMNOS:

PRACTICA DE LABORATORIO N°2

CARATULA 1

Índice 2

Introducción 3

Resumen 3

Principio Teórico 4

Enlace Químico 4

E. Iónico 4

E. Covalente 5

E. Metálico 5

Detalles experimentales 5

Materiales y Equipos 5

Reactivos 6

Diagrama de la experiencia 9

Discusión de los Resultados 10

Cuestionario 12

Conclusiones 14

Bibliografía 15

INTRODUCCION:

El siguiente trabajo abarca el tema de Enlace Químico, el cual tiene como objetivo principal reconocer el tipo de enlace de ciertas sustancias (ya sea en su estado sólido o líquido) a partir de su conductividad eléctrica, como también relacionar su solubilidad y polaridad con un solvente determinado.

Además se explicará ciertos principios teóricos, los cuales nos ayudarán a reforzar algunos conocimientos acerca del tema.

En los detalles experimentales tenemos los materiales y reactivos que se han usado en la práctica, como también el procedimiento experimental: Primero llenar el vaso precipitado con agua potable a un valor de 100ml e introducir los electrodos de tal manera que estos lleguen hasta su mitad, luego observar los resultados y comparar la misma experiencia y conductividad, pero esta vez con agua destilada y luego con las respectivas soluciones que se tienen.

En todos los casos se analiza el porqué de los resultados, ya que algunas sustancias conducirán electricidad y otros no. Con el carbón grafito y el cobre se trabaja con pinza aislante de tal forma que al conectarse cierre el circuito.

*Los compuestos iónicos fundidos o en solución acuosa son buenos conductores de electricidad, en cambio los compuestos covalentes suelen ser malos conductores de corriente eléctrica (debido a que no contienen partículas con carga).

RESUMEN:

A lo largo de nuestra formación universitaria nosotros vamos a adquirir una gran diversidad de conocimientos, los cuales influirán en nuestra forma de ser .El tema de enlace químico forma parte de ellos, ya que nuestra carrera: Ingeniería eléctrica, lo toma como eje en los estudios tanto de termodinámica entre otros, es por ello la importancia del trabajo experimental, para así llevar en práctica los conocimientos adquiridos en clase.

En este caso sabremos como determinar los tipos de enlaces mediante la conductividad eléctrica en sustancias acuosas o sólidas, teniendo en cuenta las críticas de cada respuesta.

Entender el enlace covalente e iónico implica poder entender la aparición de dipolos, problemas de salubridad (importante en ciertos procesos industriales) cálculo de energía en ciertos procesos químicos y por último y más importante poder diferenciar bien esos tipos de enlaces ya que te da una idea aproximada sobre qué ocurrirá en distintos materiales.

PRINCIPIOS TEORICOS:

Enlace Químico:

Un enlace químico es el proceso físico responsable de las interacciones atractivas entre átomos y moléculas, y que confiere estabilidad a los compuestos químicos diatónicos y poli atómicos. La explicación de tales fuerzas atractivas es un área compleja que está descrita por las leyes del electromagnetismo.

Tipos de Enlaces :

Enlace Iónico: O electro Valente es la unión

de átomos que resulta de la presencia de atracción electrostática entre los iones de distinto signo, es decir, uno fuertemente electropositivo (baja energía de ionización) y otro fuertemente electronegativo (alta afinidad). Eso se da cuando en el enlace, uno de los átomos capta electrones del otro. La atracción electrostática entre los iones de carga opuesta causa que se unan y formen un compuesto químico simple, aquí no se fusionan; sino que uno da y otro recibe. Para que un enlace iónico se genere es necesario que la diferencia (delta) de electronegatividades sea más que 1,7 (Escala de Pauling).

Dado que los elementos implicados tienen elevadas diferencias de electronegatividad, este enlace suele darse entre un compuesto metálico y uno no metálico. Se produce una transferencia electrónica total de un átomo a otro formándose iones de diferente signo. El metal dona uno o más electrones formando iones con carga positiva o cationes con una configuración electrónica estable. Estos electrones luego ingresan en el no metal, originando un ion cargado negativamente o anión, que también tiene configuración electrónica estable. Son estables pues ambos, según la regla del octeto o por la estructura de Lewis adquieren 8 electrones en su capa más exterior (capa de valencia), aunque esto no es del todo cierto ya que contamos con varias excepciones, la del hidrógeno (H) que se llega al octeto con 2 electrones, el berilio (Be) con 4 ,el aluminio (Al) y el boro (B) que se rodean de seis.

Enlace Covalente: Se produce cuando estos, para alcanzar el octeto estable, comparten electrones del último nivel.

a) Enlace Covalente Polar: Se da entre dos átomos del mismo elemento.b) Enlace Covalente Apolar: Se da entre dos átomos de distintos

elementos.c) Enlace Covalente Coordinado: También conocido como Dativo o

Dipolar; en el que cada par de electrones compartido por dos átomos es aportado por uno de ellos.

d) Enlace Covalente Simple: Se comparten 2 electrones de la capa de valencia.

e) Enlace Covalente Múltiple: Se comparten más de 2 electrones de la capa de valencia.

Enlace Metálico: Es un enlace químico que mantiene unidos los átomos de los metales entre sí. Estos átomos se agrupan de forma muy cercana unos a otros, lo que produce estructuras muy compactas.

Detalles Experimentales:

Materiales y Equipos:

Equipo de Conductividad Eléctrica Pinzas Aislantes Vaso de 100 ml Foco de 50W

Reactivos:

Agua Potable (H2O)

Se denomina agua potable o agua para el consumo humano, al agua que puede ser consumida sin restricción debido a que, gracias a

un proceso de purificación, no representa un riesgo para la salud. El término se aplica al agua que cumple con las normas de calidad promulgadas por las autoridades locales e internacionales.

Agua Destilada (H2O)

El agua destilada es aquella sustancia cuya composición se basa en la unidad de moléculas de H2O y ha sido purificada o limpiada mediante destilación.

NaCl(s) y Solución 0,1 M

 Más comúnmente conocido como sal de mesa, o en su forma mineral halita, es un compuesto químico con la fórmula NaCl. El cloruro de sodio es una de las sales responsable de la salinidad del océano y del fluido extracelular de muchos organismos. También es el mayor componente de la sal comestible, es comúnmente usada como condimento y conservante de comida. En la antigüedad, el cloruro de sodio era muy apetecido como un bien transable y como condimento, y se remuneraba en la época preclásica romana a los soldados que construían la Vía Salaria que empezaba en las canteras de Ostia hasta Roma con un generoso salarium argentum. También era el salario de un esclavo ya que se entregaba una pequeña bolsa con sal; por lo que la palabra asalariado tiene un significado etimológicamente peyorativo.

CuSO4(S) y Solución 0,1M

El sulfato de cobre (II), también llamado sulfato cúprico (CuSO4), vitriolo azul, piedra azul, caparrosa azul, vitriolo romano calcantita es un compuesto químico derivado del cobre que forma cristales azules, solubles en agua y metanol y ligeramente solubles en alcohol y glicerina. Su forma anhídrida (CuSO4) es un polvo verde o gris-blanco pálido, mientras que la forma hidratada (CuSO4·5H2O) es azul brillante.

NaOH(ac) 0,1 M

El hidróxido de sodio (NaOH) o hidróxido sódico, también conocido como soda cáustica o sosa cáustica, es un hidróxido cáustico usado en la industria (principalmente como una base química) en la fabricación de papel, tejidos, y detergentes. Además, se utiliza en la industria petrolera en la elaboración de lodos de perforación base agua. A

nivel doméstico, son reconocidas sus utilidades para desbloquear tuberías de desagües de cocinas y baños, entre otros.

A temperatura ambiente, el hidróxido de sodio es un sólido blanco cristalino sin olor que absorbe la humedad del aire (higroscópico). Es una sustancia manufacturada. Cuando se disuelve en agua o se neutraliza con un ácido libera una gran cantidad de calor que puede ser suficiente como para encender materiales combustibles. El hidróxido de sodio es muy corrosivo. Generalmente se usa en forma sólida o como una solución de 50%.

NH3(ac) 0,1 M

El amoníaco, amoniaco, azano, espíritu de Hartshorn o gas de amonio es un compuesto químico de nitrógeno con la fórmula química NH3. Es un gas incoloro con un característico olor acre. El amoníaco contribuye significativamente a las necesidades nutricionales de los organismos terrestres por ser un precursor de comida y fertilizante. El amoniaco directa o indirectamente, es también un elemento importante para la síntesis de muchos fármacos y también es usado en diversos productos comerciales de limpieza. Pese a su gran uso, el amoníaco es cáustico y peligroso.

CH3COOH(ac) 0,1M

El ácido acético, ácido metilcarboxílico o ácido etanoico, se puede encontrar en forma de ion acetato. Éste es un ácido que se encuentra en el vinagre, siendo el principal responsable de su sabor y olor agrios. Su fórmula es CH3-COOH (C2H4O2). De acuerdo con la IUPAC se denomina sistemáticamente ácido etanoico.

Es el segundo de los ácidos carboxílicos, después del ácido fórmico o metanoico, que solo tiene un carbono, y antes del ácido propanoico, que ya tiene una cadena de tres carbonos.

H2SO4(ac) 0.1M

El ácido sulfúrico es un compuesto químico extremadamente corrosivo cuya fórmula es H2SO4. Es el compuesto químico que más se produce en el mundo, por eso se utiliza como uno de los tantos medidores de la capacidad industrial de los países. Una gran parte se emplea en la obtención de fertilizantes. También se usa para la síntesis de otros ácidos y sulfatos y en la industria petroquímica.

Generalmente se obtiene a partir de dióxido de azufre, por oxidación con óxidos de nitrógeno en disolución acuosa. Normalmente después se llevan a cabo procesos para conseguir una mayor concentración del ácido. Antiguamente se lo denominaba aceite o espíritu de vitriolo, porque se producía a partir de este mineral.

La molécula presenta una estructura piramidal, con el átomo de azufre en el centro y los cuatro átomos de oxígeno en los vértices. Los dos átomos de hidrógeno están unidos a los átomos de oxígeno no unidos por enlace doble al azufre. Dependiendo de la disolución, estos hidrógenos se pueden disociar. En agua se comporta como un ácido fuerte en su primera disociación, dando el anión hidrogeno sulfato, y como un ácido débil en la segunda, dando el anión sulfato.

Sacarosa C12H22O11(s)

La sacarosa, azúcar común o azúcar de mesa es un disacárido formado por alfa-glucopiranosa y beta-fructofuranosa.

Su nombre químico es alfa-D-Glucopiranosil - (1→2) - beta-D-Fructofuranósido,2 mientras que su fórmula es C12H22O11.

Es un disacárido que no tiene poder reductor sobre el reactivo de Fehling y el reactivo de Tollens.

El cristal de sacarosa es transparente, el color blanco, es causado por la múltiple difracción de la luz en un grupo de cristales.

El azúcar de mesa es el edulcorante más utilizado para endulzar los alimentos y suele ser sacarosa. En la naturaleza se encuentra en un 20 % del peso en la caña de azúcar y en un 15 % del peso de la remolacha azucarera, de la que se obtiene el azúcar de mesa. La miel también es un fluido que contiene gran cantidad de sacarosa parcialmente hidrolizada.

AceiteLa palabra aceite es un término genérico para

designar numerosos líquidos grasos de orígenes diversos que no se disuelven en el agua y que tienen menor densidad que ésta. Es sinónimo de óleo (del latín oleum), pero este término actualmente se emplea sólo para los sacramentos de la Iglesia católica y en el arte de la pintura.

BencinaEl éter de petróleo, también conocido como bencina, nafta VM &

P, nafta de petróleo, nafta ASTM o ligroína, es una mezcla líquida de diversos compuestos volátiles, muy inflamables, de la serie homóloga de

los hidrocarburos saturados o alcanos, y no a la serie de los éteres como erróneamente indica su nombre. Se emplea principalmente como disolvente no polar.

Cu (Lámina o Alambre)

Elemento químico de número atómico 29, masa atómica 63,54 y símbolo Cu ; es un metal de color pardo rojizo, brillante, dúctil, muy maleable, resistente a la corrosión y buen conductor de la electricidad y el calor; es el metal de más usos y se utiliza para la fabricación de cables, líneas de alta tensión, maquinaria eléctrica y en aleaciones, siendo las dos más importantes el latón, una aleación con cinc, y el bronce, una aleación con estaño.

"el cobre ya era conocido en época prehistórica, y las primeras herramientas y utensilios metálicos probablemente eran de cobre; el cobre se ha usado ampliamente para acuñar monedas, confeccionar útiles de cocina, vasijas y objetos ornamentales"

C (Grafito)Mineral de carbono casi puro, de textura

compacta, color negro y brillo metálico, graso al tacto y buen conductor de la electricidad; procede de rocas carbonosas que han sufrido metamorfismo y se emplea para hacer lápices, crisoles refractarios, ánodos electrolíticos, productos lubricantes, etc.

"el grafito cristaliza en el sistema hexagonal"Diagrama de la Experiencia

1.- Introducir los electrodos del equipo dentro del vaso de 100ml hasta la mitad del líquido y ensayar la conductividad.

2.-Ensayar la solubilidad de cada una de las muestras entregadas con los respectivos solventes y averiguar si conducen la corriente eléctrica.

3.- En el caso del cobre y el carbón, tome la muestra con una pinza aislante y conectar directamente los electrodos cerrando el circuito.

Discusión de resultados

Nos dimos cuenta que con los materiales si se puede hacer luz, hicimos 3 columnas, donde se escribió las muestras, tipo de solvente, si tuvo conductividad y el tipo de enlace. Con la primera muestra que empezamos fue con el agua potable, lo que hicimos fue usar la fuente vacía y hacer contacto con las terminales de los cables sobre la superficie de la fuente. Y así nos fuimos midiendo con cada muestra que ya explicamos en el procedimiento. Esta es una muestra de cómo puede quedar la tabla:

MUESTRAS SOLVENTE SOLUBILDAD CONDUCTIVIDADTIPO DEENLACE

H2O potable -- alta SICovalente

Polar

H2O destilada

-- alta NoCovalente

Polar

NaCl(ac) Polar Si (H2O) Si (fuerte) Iónico

CuSO4(ac) Polar Si (H2O) Si Iónico

NaOH(ac) Polar Si (H2O) Si (fuerte) Iónico

NH4Cl(ac) Polar Si (H2O) Si Iónico

NH4OH(ac) Polar Si(H2O) Si (débil) Iónico

CH3COOH(ac) Polar Si (H2O) Si(débil) Iónico

H2SO4(ac) Polar Si ( H2O) Si Iónico

Sacarosa Polar Si(H2O) NoCovalente

Polar

Aceite Apolar Si (bencina) NoCovalente

Apolar

Cu(lamina) -- -- Si Metálico

C(grafo) Apolar -- SiCovalente

Apolar

CUESTINARIO

1. ¿Cómo se puede determinar experimentalmente si una sustancia forma o no una solución electrolítica?Rpta:

Para probar experimentalmente que una sustancia forma una solución electrolítica se necesita un vaso de, un equipo aislante de conductividad eléctrica, un foco y en algunos casos como el del cobre y el carbón se utiliza las pinzas aislantes. Antes de comenzar el experimento se debe limpiar con agua destilada los electrodos del equipo aislante de conductividad eléctrica para evitar errores en la conclusión del experimento. Si la sustancia es sólida, primero debe disolverse en agua destilada con la finalidad de facilitar el experimento a excepción del cobre y el grafito que se conectan directamente con los electrodos del equipo, luego se sumergen los electrodos en la solución y se conecta a una fuente de corriente eléctrica. Si el foco se enciende, se estaría demostrando que la solución es electrolítica ya que una características de este tipo de solución es la de conducir la corriente eléctrica, en caso contrario la solución no es electrolítica.

2. ¿Cuáles de las sustancias con las que he trabajado en esta práctica, son sólidos iónicos?Rpta:

Cloruro de Sodio ........................................................... NaCl (ac)Sulfato de Cobre ........................................................... CuSO4 (ac)

Hidróxido de Sodio ........................................................... NaOH (ac)Cloruro de Amonio ........................................................... NH4Cl (ac)Amoniaco ........................................................... NH3 (ac)Ácido Acético ........................................................... CH3COOH (ac)Ácido Sulfúrico ........................................................... H2SO4 (ac)

3. Distinga entre electrolitos y no electrolitos.Rpta:

Un electrólito es una sustancia que contiene iones libres, los que se comportan como un medio conductor eléctrico. Debido a que generalmente consisten de iones en solución, los electrólitos también son conocidos como soluciones iónicas, pero también son posibles electrólitos fundidos y electrólitos sólidos. Comúnmente, los electrólitos existen como soluciones de ácidos, bases o sales. Los no electrólitos son sustancias que no conducen la corriente eléctrica al estar en disolución acuosa, no se disocian y no forman iones. Un ejemplo sería el azúcar (sacarosa), los no electrólitos se disuelven como moléculas neutras que no pueden moverse en presencia de un campo eléctrico, además son poco solubles a excepción de los que pueden forman puentes de hidrógeno.

4. ¿Cuáles de las sustancias usadas en la experiencia de en lace químico son electrolitos y cuales no son electrolitos?Rpta:

Sustancias electrolíticas

Agua potable ........................................................... H2O potableCloruro de Sodio ........................................................... NaCl (ac)Sulfato de Cobre ........................................................... CuSO4 (ac)Hidróxido de Sodio ........................................................... NaOH (ac)Cloruro de Amonio ........................................................... NH4Cl (ac)Amoniaco ........................................................... NH3 (ac)Ácido Acético ........................................................... CH3COOH (ac)Ácido Sulfúrico ........................................................... H2SO4 (ac)Cobre ........................................................... Cu (s)Grafito ........................................................... C (s)

Sustancias no electrolíticas

Agua Destilada ........................................................... H2O destiladaSacarosa ........................................................... C12H22O11

Aceite

5. ¿Por qué algunas de las sustancias trabajadas en esta práctica no conducen bien la electricidad? ¿cuáles son estas sustancias?

Rpta:

Porque son sustancias no electrolíticas y se disuelven como moléculas neutras que no pueden moverse en presencia de un campo eléctrico y por el tipo de enlace químico que presentan a excepción de algunas sustancias, por tal motivo no pueden conducir bien la corriente eléctrica.

Sustancias no electrolíticas

Agua Destilada ........................................................... H2O destiladaSacarosa ........................................................... C12H22O11

AceiteConclusiones

Mediante estos experimentos se demuestra que los sólidos iónicos no conducen la electricidad en estado sólido, pero en solución acuosa si lo hacen ya que son los iones los que conducen la electricidad.

Se aprecia una diferencia del agua potable con el agua destilada en la conductividad, si bien es cierto el agua potable si conduce la electricidad, esto se debe a la presencia de sales en ella, mientras que en el agua destilada no se encuentra ninguna otra sustancia.

No siempre se cumple que los compuestos covalentes seaninsolubles en electricidad, tal es elcaso del Ácido Sulfúrico y el Ácido Acético ya que al poder disolverse en agua, se disocian liberando iones H+ junto con Sulfato y Acetato respectivamente. Lo cual favorece el agua o que no conduzcan la conductividad eléctrica, quedando así demostrado que es incorrecto afirmar al 100% que los compuestos covalentes son insolubles y no conducen la electricidad.

Hemos concluido a atreves de todo este proceso de hacer el informe no todos los materiales pueden producir lo que es la electricidad, son pocos los que realmente sin ayuda de nada producen electricidad, la mayoría la producen pero deben de estar acompañadas por otras sustancias más fuertes, otro dato importante es que nos hemos dado cuenta de que con estos materiales podemos hacer nuestra propia luz eléctrica.

Hemos concluido que es posible probar una sustancia para establecer el tipo de enlace que está presente, ya que si una pequeña cantidad de materia se disuelve en agua y la solución resultante conduce la electricidad; cabe suponer que el material es una sustancia iónica. Si la solución no conduce la electricidad es covalente apolar. Si el material que se prueba es un sólido que conduce a la electricidad y tiene una apariencia brillante, se puede suponer que la sustancia es un metal.

Bibliografía:

Whitten Kenneth. Química General. Edit MC Graw Hill.Tercera edición.1992.

http://www.profesorenlinea.cl/quimica/enlace_quimico.htm

http://www.quimicafisicanet.com.ar/quimica/electrolitos/ap05_conduccion.php

http://es.scribd.com/doc/53291380/enlace_quimico

Academia Cesar Vallejo. Química. EditorialLumbreras. Lima- Perú.

Chang, Raymond. Química. Séptima edición. Editorial Mc Graw Hill. México

https://es.wikipedia.org/wiki/Enlace_qu%C3%ADmico

https://es.wikipedia.org/wiki/Enlace_i%C3%B3nico

https://es.wikipedia.org/wiki/Enlace_covalente