ENLACES QUIMICOS

ENLACES QUIMICOS Liliana Yaneth Mena Narváez, Jhon Alexander Ruiz Idarraga. Departamento De Química, Facultad De Ciencias, Universidad Del Valle, Mayo de 2011 RESUMEN Los fines del laboratorio era de aprender a diferenciar los tipos de enlace teniendo en cuenta varias de sus caracteristicas tanto químicas como físicas, teniendo mediante aspectos tales como su conductividad electrecica y punto de fusión. Otro de los fines era el de aprender que eran los enlaces de coordinación y como identificarlos por su disolución. Uno de los datos importantes fue que el HCl es un buen conductor electrico, pero si este es diluido por ejemplo en agua destilada su concentración baja y este ya no conduce la electricidad por sus moleculas y ya serian capaces de interactuar bien entre ellas mismas generando que corriente electrica no fuese transportada. El punto de fusion de las sustancias tambien esta intimemente relacionado con el tipo de enlaces de las sustancias , el punto de fusion nos indica a que temperatura(cantidad de energia) se necesita para descomponer la estructura en estado solido de las moleculas de las sustancias, en base a esto sabemos que el enlace ionico es mucho mas fuerte que el enlacee coovalente. PALABRAS CLAVES: enlace covalente, enlace ionico, punto de fusion, conductividad termica, compuesto coordinado.

1. INTRODUCCIÓN La conductividad eléctrica es la capacidad de un cuerpo o medio para conducir la corriente eléctrica, es decir, para permitir el paso a través de él de partículas cargadas, bien sean los electrones, los transportadores de carga en conductores metálicos o semimetálicos, o iones, los que transportan la carga en disoluciones de electrolitos. El punto de fusión es la temperatura a la cual la materia pasa de estado sólido a estado líquido, es decir, se funde. Un enlace covalente se produce por compartición de electrones entre dos o más átomos. Este tipo de enlace se produce cuando existe electronegatividad polar pero la diferencia de electronegatividades entre los átomos no es suficientemente grande

como para que se efectúe transferencia de electrones. En química, el enlace iónico es una unión que resulta de la presencia de atracción electrostática entre los iones cuando la diferencia de electronegatividad es lo suficientemente grande (Mayor de 1.6) Eso causa que uno de los átomos capté electrones del otro. A los iones o moléculas capaces de inyectar su par de electrones no compartidos con otro átomo se les denomina genéricamente ligandos, al aducto ( producto AB formado por la unión directa de dos moléculas A y B, sin que se produzcan cambios estructurales ) del grupo central-ligando se le denomina complejo y a los compuestos que contienen

complejos (estructura molecular que se encuentra generalmente formada por un grupo central que posee orbitales de valencia no ocupados ) en su constitución se les denomina compuestos de coordinación. [1]

Tabla 2. Sustancias sometidas al calor Sustancia

Resultado Calentar

Sal Comun

No hay cambio de estado, se menatiene igual

La Tabla 1 muestra los resultados que arrojaron las sustancias con las cuales se hizo el experimiento de conductividad electrica.

Azucar

Se quema en la parte inferior del recipiente y se denota un color caramelo

Tabla 1. Sustancias conductividad

Parafina

Se nota el cambio de estado solido a liquido.

2. DATOS, CALCULOS RESULTADOS

que

Y

tienen

Sustancia

Conductividad

Sal comun

Si

Azucar

No

Acetona

No

NaOH

Si

Cu(NO3)2

No

NH4OH

No

HCl

Si

Agua desionizada

No

La Tabla 2 muestra los resultados de la segunda parte del experimento, de las sustancias que fueronn sometidas a una fuente de calor.

al

3. DISCUSIÓN Se pretendia diferenciar los enlaces covalentes de los iónicos y algunas de sus propiedades tanto físicas como químicas (teniendo en cuenta su conductividad eléctrica y punto de fusión).El experimento de conductividad electrica se realizo mediante la ayuda de un esquema de laboratorio que consistia en probar si leas sustancias transmitian corriente electrica atraves de unos cables hacia una bombilla y observar si esta se encendia o no. En el experimento de punto de fusion se pretendia determinar si habia un notable cambio de estado al calentar ciertas sustancias y si esto tenia relacion con los enlaces que las sustancias poseian. En la parte 2 del laboratorio que pretendia el reconocimiento de enlaces covalentes se realizo tambien en 2 partes: la primera por la caracteristica que tienen algunas sustancia con este tipo de enlaces, de cambiar de color cuando se le agrega otra sustancia. La segunda parte por la disoluciion de una sal que, anteriormente habia sido una

reaccion de precipitacion y al agregarle una sustancia la sal se disolvia.

comparten pares electrónicos dados por los ligandos.

El HCl es conductor porque es un ácido muy fuerte y se disocia completamente en agua, esto hace que sea fuertemente electrilitico o conductor de electricidad ya que por sus átomos de cloro reciben electrones del hidrogeno. El equilibrio iónico es un tipo especial de equilibrio químico, caracterizado por la presencia de especies químicas en solución acuosa, las cuales producen iones. Sin embargo si este esta muy diluido en agua destilada no tendrá la forma de conducir bien la corriente eléctrica por sus átomos no tendrán la forma de transmitir la corrriente.

Enlace covalente dativo o cordinado: Este enlace tiene lugar entre átomos distintos. Enlace covalente coordinado o dativo entre dos átomos es el enlace en el que cada par de electrones compartido por dos átomos es aportado por uno de los átomos. El átomo que aporta el par de electrones se denomina dador, y el que lo recibe, receptor.

Las especies que producen en solución cargas son denominadas electrolitos. Un electrolito es cualquier especie que permite la conducción de la corriente eléctrica. La molécula de agua pura (destilada) esta en perfecto equilibrio eléctrico y no conduce, pero si se disuelven minerales en ella, o se agrega ácido o un alcalino esos son los que permiten la circularon de los electrones que forman una corriente eléctrica y de esa manera si seria conductor eléctrico Un compuesto de coordinación, esta formado por un ion complejo, y uno o varios contra iones, de carga opuesta al complejo. Un ion complejo, esta formado por un catión metálico central, con una capa electrónica parcialmente llena, y una esfera de coordinación, formado por iones moleculares, o moléculas neutras como el agua, amoniaco, dióxido de carbono, las especies de la esfera de coordinación son los ligandos, pues el átomo central puede captar electrones, la unión entre el catión metálico central y los ligandos, es por la formación de un enlace covalente coordinado, en el que

El enlace coordinado se representa por medio de una flecha (→) que parte del átomo que aporta los dos electrones y se dirige hacia el que no aporta ninguno. Un ejemplo de enlace coordinado lo tenemos cuando se forma el catión amonio, NH4+, a partir del amoniaco, NH3, y del ion de hidrógeno, + H .En la reacción anterior, el amoniaco se une con un protón H+ para formar el ion amonio, NH4+. El amoniaco aporta un par de electrones que son + compartidos por el ion H , el cual adquiere de esta forma la configuración estable del gas noble He

En la reacción del AgCl(s) + 2NH 4OH → [Ag(NH3)2](+) + Cl(-) + 2H2O quedaron unos granulos pequeños de color blanco que son de cloruro de plata y estos quedaron ya que el NH4OH que se agrego no fue suficiente y no pudo reaccionar por completo siendo este el reactivo limite ya que si estas se hubieran comsumido por completo en la reacción no habrian quedado residuos.

4. PREGUNTAS 1.

a) Conductividad electrica

c) Formacion de un coordinacion colorido

compuesto

de

b) Punto De Fusión d) Por disolucion de una sal poco soluble al formarse un compuesto de coordinacion

2. Sal común: tiene conductividad eléctrica, ya que es una sustancia de carácter iónico, con puntos de fusión altos. El sodio (Na) con carga +1 y el Cloro (Cl) con carga -2. Se puede determinar mediante la diferencia de sus cargas que da como resultado -1. Se puede deducir mediante este resultado que es un anión, el Sodio tiene 11 electrones pero le cede electrones al Cloro para completar el octeto de la ley de Lewis. Tiene enlace Iónico por la diferencia de electronegatividad de sus compuestos y la naturaleza delos elementos que la conforman. NaOH (Hidróxido de Sodio): presenta conductividad. A pesar de ser una sustancia neutra por que la carga de grupo hidroxilo es -1 y se cancela con la carga +1 del Sodio, los elementos que la conforman como el Hidrógeno y el Sodio pertenecen a grupos cercanos y por tanto tienen propiedades similares, además su diferencia de electronegatividad no es demasiada. Tiene un alto punto de Fusión y el enlace que presenta es el iónico ya que se unen un metal con un no metal. Azúcar [2]: es una sustancia molecular por lo que presenta un enlace covalente, caracterizado por la formación de cristales covalentes similares a las del enlace iónico, el enlace covalente se forma porque hay una tendencia de los elementos a compartir pares de electrones. Las características físicas que tiene son varias en las que se puede tomar en cuenta su bajo punto de fusión y su alta solubilidad en agua. No es una sustancia conductora, de carácter orgánico. Acetona [3]: esta unida por fuerzas intermoleculares, con fuerzas dipolo-dipolo, por puentes de hidrogeno al unirse el Oxigeno con el Hidrogeno. Es una sustancia molecular. Presenta un enlace covalente que

tiende generalmente a unir compuestos moleculares. No es una sustancia conductora por su carácter orgánico compuesta de carbono. HCl (Ácido Clorhídrico) [4]: es conductora porque esta formado por un metal en este caso Hidrógeno y un no metal que seria el Cloro, ambos pertenecen a distintos grupos de la tabla periódica y su diferencia de electronegatividad es grande. El Hidrógeno tiende a perder su electrón para dárselos al cloro y completar su octeto. Esta regla esta basada en la Ley del octeto de Lewis donde expone que los elementos a la izquierda de la tabla tienden a perder los electrones con mayor facilidad para tener la configuración de los gases noble que se encuentran al otro extremo de la tabla[5] . TIene enlace ionico. NH4OH (Hidróxido de amonio): no presenta conductividad. Presenta bajo punto de fusión y como se puede observar tiene Oxigeno e Hidrógeno, estos dos se unen y forman puente de Hidrógeno mejor mente conocido como fuerzas de Van der Walls. Tiene enlace covalente y requiere de gran cantidad de energía para romper este tipo de enlaces. Cu(NO3)2 (Nitrato de cobre): no presenta conductividad, se da porque al ser cristales los iones ocupan posiciones fijas y se quedan inmovilizados, pero al disolverlo en agua los iones tienen libertad de movimiento y pueden conducir la electricidad en una frecuencia baja. Tiene enlace covalente. H2O (agua Desionizada): no conduce electricidad debido a que hay una unión de moléculas polares y su diferencia de eletronegatividad indica que tiene un enlace covalente. 3. La sustancia que toma mas tiempo en fundirse es la sal ya que en comparacion con los otros dos compuestos tiene un elevado

punto de fusion (801°C). La sal como ya se habia mencionado es un compuesto ionico a diferencia de el azucar y la parafina que son compuestos moleculares. Los enlaces ionicos que tiene son dificiles de romper. Le siguen en orden descendente el azucar y la parafina.

La segunada reaccion involucrada es el AgCl(s) es soluble en amoniaco debido a la formación del complejo diamminplata

4. Se observa que al agregar el NH4OH gota por gota la sustancia cambia inmediattamente a un color oscuro, pero entre mas gotas se le agregue la sustancia se oscurece cada vez mas. La ecuacion de la reaccion balanceada que se presenta es:

6.

Cu(NO3)2 + 2 NH4OH → NH4NO3

Cu(OH)2 + 2

AgCl(s) + 2NH4OH → [Ag(NH3)2]+ + Cl- + 2H2O

Enlace Iónico: NaCl, FeO Enlace Covalente Polar: HCl, PCl3 Enlace Covalente no Polar: CO2, Cl2 Enlace Covalente Coordinado: H3O, SO3

7. 5. En el vaso donde estaba un mL de AgNO3 al 0.05 % Al agregarle una igual cantidad de NaCl al 0.05% al mezclarlas dio como resultado una solución lechosa de color blanco. Añadiendo después 1.5 mL de agua destilada a la solución quedo menos espesa y después agregando gota a gota de NH4OH al 6M y agitándola constantemente, la solución empezó a volverse mas clara hasta quedar transparente como el agua quedando solo residuos de dela primera mezcla. Esto pasa ya que al mezclarse AgNO3 con NaCl se forma un precipitado de AgCl y al agregar 2NH4OH este se disuleve ya que es soluble ante el amoniaco, formando [Ag(NH3)2]+ + Cl- + 2H2O, y el [Ag(NH3)2]+ es un compueto coordinado que le cede un electrón al cloro y ademas este se disocia muy facilmente y por esto queda como si fuera agua. La primera reaccion que se da es de precipitacion y es: AgNO3 + NaCl → AgCl + NaNO3

Estructura de Lewis de un compuesto Ionico

5.

CONCLUSIONES

•

Los compuestos unidos mediante enlaces ionicos, poseen buena conductividad electrica y altos puntos de fusion, en comparacion a los que tiene enlaces covalentes, que carecen de conductividad electrica y tienen bajos punto de fusion.

•

•

Los enlaces ionicos al tener altos puntos de fusion, significa que necesitan gran cantidad de energia para romper este tipo de enlace. El tipo de enlaces que tiene una sustancia afecta de manera directa sus propiedades fisicas y quimicas.

6. REFERENCIAS [1]Brown, Theodore L., LeMay, Eugene Jr.; Bursten, Bruce E.; Quimica: La ciencia Central; 7 ed, Mexico, Prentice Hall, 1998

[2] http://platea.pntic.mec.es/~jrodri5/web_en laces_quimicos/tipos_de_enlaces.htm (14 de mayo de 2011) [3] http://platea.pntic.mec.es/~jrodri5/web_en laces_quimicos/fuerzas_intermoleculares. htm (14 de mayo de 2011) [4] http://www.oei.org.co/fpciencia/art08.htm (14 de mayo de 2011) [5] http://www.textoscientificos.com/quimica/e nlaces-quimicos (14 de mayo de 2011)