INF. 2 El Enlace Quimico

 

 

UNIVERSIDAD MAYOR DE “SAN ANDRES” 

FACULTAD DE INGENIERIA

INFORME EXPERIMENTAL DE LABORATORIO Nº 2

EL ENLACE QUÍMICO Estudiante: Univ. Flores Santos Ayrton Tadeo Carrera: Ingeniería Química Docente: Ing. M.Sc. Roberto Parra Zeballos Materia: Laboratorio de Química Inorgánica (QMC 104L) Grupo: “A”  Fecha de Realización: 27 de marzo de 2018 Fecha de Entrega: 10 de abril de 2018

La Paz - Bolivia

 

 

INFORME EXPERIMENTAL DE LABORATORIO N°2 

EL ENLACE QUÍMICO 1.  OBJETIVO. 1.1.  OBJETIVO GENERAL.  

Identificar los tipos enlaceque en la de moléculas relacionándolos con sus propiedades y lasdefuerzas lasformación une. 

1.2.  OBJETIVO ESPECIFICO.   Identificar o predecir, a través de sus propiedades y sus manifestaciones, el tipo de enlace químico que mantiene unido a los átomos y las fuerzas intermoleculares que existen entre las moléculas de las diferentes sustancias.     Comparar y diferenciar el enlace iónico y covalente de algunas sustancias por medio de pruebas de conductividad eléctrica.     Relacionar el tipo de enlace que presentan algunas sustancias solidas con su temperatura de fusión. 

 

2. FUNDAMENTO TEORICO.

Enlace químico se define como la fuerza de unión que existe entre dos átomos, cualquiera que sea su naturaleza, debido a la transferencia total o parcial de electrones para adquirir ambos la configuración electrónica estable correspondiente a los gases inerte; es decir, el enlace es el proceso por el cual se unen átomos iguales o diferentes para adquirir la configuración electrónica estable de los gases inertes y formar moléculas estables. Los tipos de enlace químico presentes en las sustancias, sustan cias, son responsables, en gran medida de las propiedades físicas y químicas de las mismas. Los enlaces también son responsables de la atracción que ejerce una sustancias sobre otra es así la sal se disuelve muy fácilmente en agua, lo que no ocurre con el aceite debido a la diferencia entre sus enlaces.

CLASIFICACION DEL ENLACE QUIMICO. Enlace Químico

Enlace Interatómico

Iónico

Enlace Intermolecular 

Metalico

Dipolo- Dipolo

Fuerzas de London

Covalente

Puro o Normal

Polar

Coordinado o dativo

No Polar 

Fuerzas de Vander Puente de hidrogeno

Waals

 

 

2.1.  EL ENLACE IÓNICO O ELECTROVALENTE.  

Se produce entre un metal (grupos IA o IIA) y un no metal (grupos VIA o VIIA) por transferencia definitiva de electrones.

 

Los compuestos iónicos son sólidos y presentan redes cristalinas características: tienen elevados puntos de fusión y ebullición.

 

Fundidos o en solución acuosa son buenos conductores de la electricidad y son estables frente a la luz y al calor.

  Forman compuestos químicos “iónicos”.   

Según la Teoría de L Lewis, ewis, el enlace en los compuestos iónicos es debido a simple fuerza electrostática de atracción.

 

Los enlaces iónicos son muy fuertes. El trabajo necesario para separar los dos iones demuestra valores altos. El trabajo o energía de enlace que se necesita para romper un enlace químico se llama Energía de Disociación de Enlace (D).

2.1.1.  PROPIEDADES DE LOS COMPUESTOS IONICOS.  

Puntos de fusión y ebullición elevados ya que, para fundirlos, es necesario romper la red cristalina tan estable por la cantidad de uniones atracciones electrostáticas entre iones de distinto signo. Son sólidos a temperatura ambiente.

 

Gran dureza. (por la misma razón).

 

Solubles en disolventes polares e insolubles en disolventes no polares.

 

Alta conductividad de electricidad en estado disuelto o fundido (alta temperatura). Sin embargo, en estado sólido no conducen la electricidad.

 

Son frágiles.

2.2.  ENLACE COVALENTE.  

Lewis y Langmuir utilizaron la regla del octeto para explicar tanto la formación de compuestos iónicos sino y como también para los no iónicos.

 

La regla del octeto no siempre implica transferencia de electrones de un átomo a otro.

 

 

 

El enlace covalente se forma compartiendo electrones de valencia, entre los átomos unidos:

 El primer método electrónico fue propuesto por Lewis en 1916 al observar la gran estabilidad de las configuraciones electrónicas de los gases ga ses nobles, Según Lewis el enlace covalente se explica: átomos unidos comparten uno o varios pares de electrones  provistos por los mismos átomos.

  Los compuestos covalentes pueden ser sólidos, líquidos o gaseosos, con bajos  puntos de fusión y ebullición; no son conductores de la electricidad.



2.2.1.  PROPIEDAD PROPIEDADES ES DE LOS COMPUESTOS COVALENTES. Sólidos covalentes:  Los enlaces se dan a lo largo de   todo el cristal.    Gran dureza y P.F alto.   Son sólidos. Insolubles en todo tipo de   disolvente.    Malos conductores.    El grafito que forma estructura  por capas le hace más blando y conductor.  

2.3.  ENLACE METALICO.  

         

Sustancias moleculares:    Están formados por moléculas aisladas.  P.F. y P. P. E. bajos (gases).       Son blandos.   Solubles en disolventes moleculares.  Malos conductores.      Las sustancias polares son solubles en disolventes polares y tienen mayores P.F y P.E.  

Lo forman los metales. Es un enlace bastante fuerte. Los átomos de los metales con pocos e  en su última capa no forman enlaces covalentes, ya que compartiendo electrones no adquieren la estructura de gas noble. Se comparten los e de valencia colectivamente. Una nube electrónica rodea a todo el conjunto de iones positivos, empaquetados ordenadamente, formando una estructura cristalina de alto índice de coordinación. Existen dos modelos que lo explican: o  Modelo de bandas o  Modelo del mar de electrones

 

 

2.3.1.  PROPIEDADES DE LOS COMPUESTOS METALICOS.  

Son dúctiles y maleables debido a que no existen enlaces con una dirección determinada.

 

Si se distorsiona la estructura los e –  vuelven a estabilizarla interponiéndose entre los cationes.

 

Son buenos conductores debido a la deslocalización de los e – .

 

Si se aplica el modelo de bandas, puede suponerse que la banda vacía (de conducción está muy próxima a la banda en donde se encuentran los e –   de forma que con una mínima energía éstos saltan y se encuentran con una banda de conducción libre.

 

Conducen el calor debido a que los átomos conforman estructura compacta y que hace que las vibraciones en unos se transmitan con facilidad a los del lado.

 

Tienen, en general, altos P. F. y P. E. Dependiendo de la estructura de la red. red . La mayoría son sólidos.

 

Tienen un brillo característico debido a la gran cantidad de niveles muy próximos de alquier “” que energía que hace que(reflejo prácticamente inmediatamente emiten y brillo). absorban energía de cu

3.  METODO EXPERIMENTAL. EXPERIMENTO 1: SOLUBILIDAD INICIO

30 ml. De H2Od

 Agregar una pizca sal, azúcar, NaHCO3, Cu2(SO4)3, CaO y almidon.

12 vasos de 50 ml.

En vasos diferentes

Registrar observaciones

FIN

 Agregar 1 ml. Aceite, C2H5OH, CH3COOH, gasolina.

 

 

EXPERIMENTO 2: CONDUCTIVIDAD ELECTRICA EN DISOLUCION. INICIO

 Agregar 1 ml. De C2H5OH, NH4OH, HCl.

En vasos de 50

 Agregar 20 20 a

ml.

25 ml. de H2Od

En vasos diferentes

 Agregar 0,1 g. NaCl, H3BO3, azúcar.

Introducir electrodos de cobre

Registrar observaciones

FIN

EXPERIMENTO 3: PUNTO DE FUSION. INICIO

3 tubos de ensayos

Calentar con el mechero

3

Observar la 1ra  burbuja

0,5 g. de NaCl, azúcar y vaselina 

 

 

Registrar observaciones

3

FIN

EXPERIMENTO 4: RECONOCIMIENTO DEL ENLACE COVALENTE COORDINADO. i. 

Por la formación de un compuesto de coordinación colorido. INICIO

En 1 tubo de ensayo

Vierta 2 ml. De FeCl3 3M

 Agregar gota gota a gota KSCN 1M

Observar si hay cambios

Registrar observaciones

FIN

ii. 

Por la disolución de una sal poco soluble al formarse un compuesto de coordinación. INICIO

4

En 1 vaso de 50 ml.

 Agregar 1 ml de AgNO3

 

 

 Agregar 1 ml. De NaCl

4

Registrar observaciones

 Adicionar 1,5 1,5 ml. De H2Od

 Agregar gota a gota NH4OH con la agitación constante

Registrar observaciones

FIN

3.1.  REACTIVOS QUIMICOS. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Ácido Acético Alcohol Etílico Acetona Oxido de Calcio Sulfato Cúprico Almidon Gasolina Agua Destilada Cloruro de Sodio Ácido Bórico Hidróxido de Amonio Ácido Clorhídrico Vaselina

C2H4O2  C2H6O C3H6O CaO Cu2(SO4)3 

H2Od  NaCl H3BO3  NH4OH HCl

 

 

14 15 16

Cloruro Férrico 3M Tiocianato de Potasio Nitrato de Plata

FeCl3  KSCN AgNO3 

3.2.  MATERIALES. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Vaso de precipitado Circuito eléctrico Vaso de precipitado 4 tubos de ensayo Espátula Varilla de vidrio Mechero Piseta Vidrio reloj Pipeta Pro pipeta

12

Cepillo

50 ml. 250 ml.

4.  DATOS, CALCULOS Y RESULTADOS. Experimento 1: Solubilidad. Cloruro de Sodio Sacarosa Bicarbonato de Sodio  NaCl C12H22O11   NaHCO3  Soluble

Soluble

Sulfato Cúprico Oxido de Calcio Cu2(SO4)3  Cao

Soluble

Soluble

Soluble

Almidón

Aceite

Soluble

No Soluble

Etanol C2H6O

Acetona C3H6O

Vinagre C2H4O2 

Gasolina

Azufre S

Soluble

Soluble

Soluble

Soluble

No Soluble

Experimento 2: Conductividad Eléctrica en Disolución. Cloruro de Sodio  NaCl  No Conduce

Etanol C2H6O

Ácido Bórico H3BO3 

Vinagre C2H4O2 

No Conduce No Conduce No Conduce

Hidróxido de Amonio  NH4OH No Conduce

Azúcar  No Conduce

Ácido Clorhídrico HCl Conduce

 

 

Experimento 3: Punto de Fusión. Tiempo: Azúcar: 05:14.30 P.F. Sal: 801ºC Vaselina: 00:43.05 Experimento 4: Reconocimiento del enlace covalente coordinado.

i. 

Por la formación de un compuesto de coordinación colorido. FeCl3 + 2 gotas

ii. 

(Agitación)

De Transparente

Guindo

Por la disolución de una sal poco soluble al formarse un compuesto de coordinación.

5.  INTERPRETACION DE RESULTADOS. -  En el primer y segundo experimento se puede observar las características de cada compuesto químico sumergido en agua destilado y comprobar la solubilidad y a la vez comprobar la conductividad eléctrica. -  La parte de la teoría fue comprobada con la parte experimental encontrando las solubilidades y la conductividad de cada elemento dado. -  En la mayoría de las reacciones se pudo apreciar si un compuesto presenta solubilidad y conductividad eléctrica de ciertos sólidos y líquidos de los mismos haciendo notar la reacción de los mismos elementos.

6.  CONCLUSIONES. Hemos concluido a través de todo este proceso no todos las sustancias 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 acompañados por otras sustancias más fuertes. 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 electricidad es covalente apolar. 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.

7.  CUESTIONARIO.

1)  ¿A qué grupo de elementos, metales o no metales, pertenecen los átomos que se unen para formar compuestos iónicos covalentes?

..- Se produce entre unde metal (grupos IA o IIA) y un no metal (grupos VIA o VIIA) por R  transferencia definitiva electrones. Este tipo de enlaces se produce por la unión de un par de electrones entre dos átomo; siempre que, uno de ellos aporte el par de electrones de enlace

2)  ¿Qué características presentan las sustancias que tienen enlaces de tipo iónico o covalente? R.- Puntos de fusión y ebullición elevados ya que, para fundirlos, es necesario romper la red cristalina tan estable por la cantidad de uniones atracciones electrostáticas entre iones de distinto signo. Son sólidos a temperatura ambiente. Gran dureza. (Por la misma razón). Solubles en disolventes polares e insolubles en disolventes no polares. Alta conductividad de electricidad en estado disuelto o fundido (alta temperatura). Sin embargo, en estado sólido no conducen la electricidad. Son frágiles.

3)  ¿Qué entiende usted por resonancia y como se explica? R.- La resonancia es un fenómeno que se da cuando la intensidad sonido cambia de acuerdo a distancia establecida del emisor y el receptor. Es el sistema de enlace entre los átomos de una molécula que debido a la compleja distribución de sus electrones, obtiene una mayor estabilidad que con un enlace simple.   4)  ¿En qué consiste un enlace de hidrogeno? De ejemplos.

R.- Un puente de hidrogeno es aquel que forma por la fuerza altamente electroestática activa entre un átomo electronegativo y un átomo de hidrogeno unido u nido por el enlace covalente a otra tomo electronegativo. Ejemplos: -

Ácido Clorhídrico

=

HCl

-

Acido Fluorhídrico

=

HF

-

Acido Sulfhídrico

=

H2S

-

Agua

=

H2O

 

 

5)  ¿En qué consiste un enlace metálico? De ejemplos. R.- Los átomos de los metales se unen mediante el denominado enlace metálico. Los átomos que constituyen los metales tienen pocos electrones electron es de valencia, pero con libertad  para moverse por toda la red de iones positivos.

6)  ¿Qué es una estructura de Lewis? Los electrones en el nivel reciben más alto de energía delelectrones átomo, cuando éste se R.encuentra en estado ubicados basal o fundamental, la denominación de valencia y, el nivel de energía que ocupan estos se denomina capa de valencia.  

7)  Escriba dos ejemplos de elementos o compuestos naturales o en disolución, que contengan enlaces iónicos, enlaces covalentes no polares, enlaces covalentes polares y enlaces covalentes coordinados. Represente, en cada caso, la estructura de Lewis que muestren los enlaces correspondientes. R.- La explicación de Lewis para el enlace covalente considera las siguientes hipótesis:     Los átomos para conseguir 8 e –  en su última capa, comparten tantos electrones como le falten para completar su capa de valencia (regla del octete).



  Cada pareja de e –  compartida forma un enlace.   Se pueden formar enlaces sencillos, dobles y triples, según la característica de los átomos.

 

8)  Enuncie “la regla del octeto” y diga en que consiste, específicamente, dicho concepto. R.- La regla es un concepto que tiene diferentes significados. En este caso nos interesa destacar su acepción como precepto o normativa. Octeto, por su parte es algo que está formado por ocho componentes. La regla del octeto es un postulado que se emplea en el contexto de la química. Se trata de la tendencia que evidencia los átomos de completar su nivel energético con ocho electrones  para alcanzar estabilidad.

 

 

9)  ¿Qué entiende usted por fuerzas de van der Waals y de London, y que se deben? R.- Las fuerzas de van der Waals son fuerzas de estabilización molecular; forman un enlace químico no covalente en el que participan dos tipos de fuerzas o interacciones, las fuerzas de dispersarían y las fuerzas de repulsión entre las capas electrónicas de dos átomos contiguos. Se presentan en todo tipo de moléculas en fase condensada, pero son demasiado débiles y,  por tanto actúan especialmente en bajas temperaturas En los gases nobles, estas fuerzas son las responsables de su licuefacción. Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electrónicas de las moléculas de formar dipolos inducidos momentáneos.

10)  ¿Qué entienden usted por pares de electrones enlazantes y no enlazantes? De ejemplos.  R.- En casi todas las moléculas el Nº total de electrones de valencia es par, por lo tanto existe un apareamiento completo de los electrones. Sin embargo, existen moléculas como: NO; ClO2; NO2, las que tienen número total impar de electrones de valencia; obviamente, es imposible aparear totalmente estos electrones para alcanzar el octeto, alrededor de cada átomo.

11) De acuerdo con la regla de octeto, determine para los siguientes átomos, cuantos electrones podrían ganar o perder cada uno. Especificar cuáles tienden a ganar y cuales a perder electrones: Bi, Se, C, I, S y O. R.12) Valiéndose de la lista de electronegatividad, a) ordene los siguientes enlaces según aumenta su polaridad: Be –  Cl,  Cl, C –  I,  I, Ba –  F,  F, Al –  Br,  Br, S –  O,  O, P –  Cl  Cl y C –  O.  O. ¿son iónicos algunos de estos enlaces? R.-

8.  BIBLIOGRAFIA.

 

Guía experimental de laboratorio de química inorgánica QMC-104 - Ing. Roberto Parra Zeballos.   Diapositivas de química inorgánica. Ing. Gonzalo lima - 2018   Departamento de Química Inorgánica; Practicas de Química Inorgánica, Universidad de Alcalá