Práctica de laboratorio enlace químico

Prof. Vidal Barboza Díaz

GOBIERNO REGIONAL DE LAMBAYEQUEUNIDAD DE GESTIÓN EDUCATIVA LOCAL

CHICLAYO“AÑO DE LA DIVERSIFICACIÓN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACIÓN”

UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLOLAMBAYEQUE

“PROMOCIÓN DEL USO DE MATERIAL DE LABORATORIO DE CIENCIAS PARA EL

LOGRO DE APRENDIZAJES SIGNIFICATIVOS DE CTA” - 2015

Ponente : M.Sc. Ing. William Escribano Siesquén

Técnico de

laboratorio

: Sr. Carlos Armando Benites Murga

Especialista

UGEL Chiclayo

: Mg. Rosa Esther Guzmán Larrea

Participante : Prof. Vidal Barboza Díaz

Chiclayo, 21 de Marzo del 2015

Panamericana Norte 775 – Carretera a Lambayeque – Central Telefónica 612774http://ugelchiclayo.regionlambayeque.gob.pe Portal UGEL.CHICLAYO

FACULTAD DE INGENIERIA QUÍMICA E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

http://ugelchiclayo.regionlambayeque.gob.pe/




SESIÓN 02ENLACES QUÍMICOS Y FÍSICOS

APRENDIZAJE ESPERADO: Conoce los tipos de enlaces químicos y físicos, su influencia en las propiedades y estructura de las

sustancias. Reconoce las diferencias entre las sustancias con enlace iónico y covalente en relación a la

conductividad eléctrica, solubilidad. Reconoce los electrolitos fuertes, débiles y no electrolitos.

INDICADOR:Diferencia los tipos de enlace mediante experimentos aplicativos, demostrando orden y limpieza

1. GENERALIDADES

Los enlaces químicos determinan las propiedades de las sustancias. Dependiendo del tipo de enlace la sustancia puede ser sólida, líquida o gaseosa; soluble o insoluble en agua y conductora o no de la corriente eléctrica. Recordemos que en solubilidad se cumple “que lo semejante disuelve a lo semejante” es decir, una sustancia se disuelve en otra cuando tiene el mismo enlace y presenta las mismas fuerzas intermoleculares (enlace físico); en efecto los compuestos covalentes no polares se disuelven en solventes covalentes no polares debido a la presencia de las fuerzas de dispersión de London. De igual manera, los compuestos covalentes polares son solubles en solventes polares por la presencia de las fuerzas dipolo-dipolo.

Son fuerzas de naturaleza electromagnética (eléctrica y magnética) predominantemente eléctrica que unen a los átomos y las moléculas. Si estas fuerzas unen átomos entre sí con el objetivo de formar moléculas, sistemas cristalinos, compuestos o iones poliatómicos, se llama enlace químico. Si unen moléculas polares y no polares se llama, físico o intermolecular y es determinante en las propiedades macroscópicas de las fases condensadas de la materia

El enlace iónico se origina por la transferencia de electrones del metal hacia el no metal formando cationes y aniones, los cuales se mantienen unidos mediante una fuerza electrostática, aunque hay excepciones. El enlace covalente se origina entre no metales, donde existe una compartición de electrones y los átomos no metálicos se mantienen unidos mediante una fuerza electromagnética, principalmente eléctrica, que surge cuando los electrones compartidos son atraídos por los núcleos de los átomos enlazados.

El enlace metálico permite mantener unidos a los átomos metálicos formando redes tridimensionales de cationes en un mar de electrones de valencia Estos electrones se conservan unidos a una red de cationes mediante atracciones electrostáticas, pero están distribuidos uniformemente en toda la estructura, de modo que ningún electrón está asignado a algún catión específico.

Esta movilidad de los electrones justifica la conductividad eléctrica al aplicar una diferencia de potencial ya que éstos fluyen, de la terminal negativa hacia la positiva. La conductividad térmica, también puede explicarse gracias a esa alta movilidad de los electrones, que transfieren fácilmente energía cinética por todo el sólido. Otras propiedades que se desprenden de este enlace son la maleabilidad, ductibilidad, brillo metálico, tenacidad, etc.

La corriente eléctrica está formada por partículas cargadas en movimiento, por tanto, para que una sustancia sea capaz de conducir la electricidad, debe estar formada por partículas cargadas que puedan transportar la misma. Además estas partículas deben ser móviles para fluir a través del material. Se comprueba que una sustancia es conductora (electrolito) si forma parte del circuito eléctrico y permite el paso de electricidad.

Los enlaces intermoleculares son un conjunto de fuerzas de naturaleza eléctrica que determinan las propiedades macroscópicas de las sustancias, como el punto de fusión, de ebullición, solubilidades, etc. Por lo general, son más débiles que los enlaces interatómicos. Para determinar el tipo de enlace


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intermolecular, debemos conocer primero si una molécula es polar o apolar. Encontramos principalmente al enlace dipolo – dipolo, puente de hidrógeno y fuerzas de London.

El enlace dipolo – dipolo son fuerzas que mantienen unidas a moléculas polares, es decir, moléculas con dipolo permanente, su origen es electrostático. El enlace Puente de Hidrógeno es un tipo de enlace especial de interacción dipolo – dipolo, entre el hidrógeno y los átomos muy electronegativos como el F, O y N. Es el enlace intermolecular más fuerte. Estas moléculas siempre tienen pares de electrones no compartidos,

Las Fuerzas de Dispersión o de London don fuerzas débiles que permiten la unión de moléculas apolares y polares inducidas o instantáneas. Esta atracción es única en las moléculas apolares y se produce debido a la aparición de dipolos instantáneos o inducidos. Estas fuerzas crecen al aumentar su masa molecular y se deben a las atracciones existentes entre pequeños dipolos instantáneos que se crean con el movimiento de electrones.

2. MATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS

a) Materiales: 02 equipos de multitéster o equipo

conductor de luz y electricidad 05 vasos de precipitación de 50 mL 10 pipetas graduadas de 10 mL 20 tubos de ensayo y 4 picetas 04 gradillas 01 balanza 04 pinzas y 04 espátulas 04 bombillas de succión

b) Reactivos: Solución de ácido acético: CH3COOH

(vinagre) Agua destilada Azúcar de mesa: sacarosa NaCl Solución HCl cc Alcohol etílico: C2H5OH Acetona: CH3COCH3

Aceite de cocina

3. PROCEDIMIENTO Y EXPERIMENTACIÓN

EXPERIENCIA N°01: SOLUBILIDAD

1. En un tubo de ensayo mezclar cada una de las siguientes sustancias:a) 1 g de NaCl y 2 mL de aguab) 1 g de azúcar y 2 mL de aguac) 0,5 mL de aceite y 2 mL de alcohol etílico d) 2 mL aceite de cocina y 1 mL de acetonae) 1 g de azúcar en 1 mL de acetonaf) 1 mL de acetona y 2 mL de alcohol etílico

2. Anote las observaciones del experimento

N° Tubo Reactivo 1 Reactivo 2 Observación

1 NaCl H2O Se disuelve parcialmente, por la cantidad de soluto (solución saturada)

2 Azúcar H2O Hay Solubilidad total

3 Aceite Alcohol Etílico

No hay solubilidad, por la diferencia de polaridad

4 Aceite de Cocina

acetona No hay solubilidad

5 Azúcar Acetona No se disuelven, el azúcar es polar y la acetona es ligeramente polar. Las concentraciones son las mismas.

6 Acetona Alcohol Etílico

Si se disuelven porque los dos polares.

EXPERIENCIA N°02: CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA

1. En un vaso de precipitación de 50 mL colocar 10 mL de las siguientes sustancias:a) Solución de NaCl al 20% m/V






b) Solución de alcohol etílico al 10% V/Vc) Solución de acetona al 10% V/Vd) Solución de ácido acético al 5% V/Ve) Solución de azúcar al 10 % m/Vf) Solución de HCl cc

2. Introduzca en cada una de las soluciones los electrodos del multitéster o en el equipo conductor de luz y electricidad, teniendo en cuenta que al realizar cada experiencia los electrodos deben lavarse previamente con agua destilada.

3. Anote las observaciones de cada experimento:

Vaso de precipitació

n

Solución/ Tipo de solución Conductividad eléctrica

1 NaCl al 20% m/V Si conduce la cte. Eléctrica (electrolito)

2 alcohol etílico al 10% V/V No conduce la corriente eléctrica. (No hay ionización)

3 acetona al 10% V/V No conduce la corriente eléctrica (No hay ionización)

4 ácido acético al 5% V/V Si conduce la corriente eléctrica

5 azúcar al 10 % m/V No conduce la corriente eléctrica

6 HCl cc Si conduce la cte. Eléctrica (electrolito)

4. REFLEXIÓN Y COMPARACIÓN

Ninguna sustancia es soluble totalmente por la saturación. La solubilidad depende, además, de la polaridad de la molécula.

En el caso de los ácidos cuando están en estado acuoso, conducen la corriente eléctrica, a mayor cantidad de agua que se le ponga en la solución, mayor conductibilidad eléctrica.

Si una solución no conduce la corriente eléctrica, se dice que es una solución no electrolítica. El NaCl y el HCl tienen la propiedad de ionizarse.

NaCl(s) + H2O Na+(ac) + Cl-(ac)

HCl + H2O H3O+ + Cl-

4. El ácido acético con agua (vinagre), sí conduce la corriente.CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+

(Hidrónio)

(Ocurre una disociación y hay conductividad eléctrica)

5. CONCLUSIONES:

En una solución siempre participan dos componentes: El soluto o sustancia que se disuelve y el solvente o sustancia en donde se disuelve el soluto.

No todas las soluciones conducen la corriente eléctrica debido a que no todas son electrolíticas. A mayor temperatura mayor solubilidad en los sólidos y líquidos. En el caso de los gases a menor temperatura mayor solubilidad.

Generalmente los compuestos iónicos conducen la corriente eléctrica y los compuestos moleculares no conducen.

Una sustancia se disuelve en otra si tienen polaridades afines.

6. CUESTIONARIO:

A. ¿Cuándo una sustancia es soluble en otra?

Una sustancia es soluble en otra cuando tiene el mismo enlace y presenta las mismas fuerzas intermoleculares (enlace físico), y la misma polaridad.Las reglas prácticas de la solubilidad son las siguientes:

Una sustancia es soluble en un solvente de acuerdo a su mayor o menos semejanza de funciones químicas con las moléculas de aquel.






Una sustancia es más o menos soluble en un solvente en la medida que son similares sus polaridades.

Una molécula será más soluble cuanto más pequeña sea.Ej.

Solución de H2O (solvente polar) y NaCl (soluto polar)

Tetracloruro de carbono (CCl4) y el hexano (C6H14), ambos son apolares.

B. ¿De qué manera influyen los enlaces químicos y físicos en la solubilidad de las sustancias?

Los enlaces determinan las propiedades de las sustancias. Dependiendo del tipo de enlace la sustancia puede ser sólida, líquida o gaseosa, soluble o insoluble en agua y conductora o no de la corriente eléctrica.La solubilidad depende de la polaridad. Los compuestos polares son solubles en disolventes polares como el agua o etanol; los apolares, se disuelven en disolventes apolares como benceno o hexano.

C. ¿Por qué algunas sustancias conducen la corriente eléctrica y otras no? Los compuestos iónicos en solución acuosa conducen la corriente eléctrica ya que se

disocian en iones libres en movimiento. Los compuestos covalentes en agua no conducen la corriente eléctrica porque no de

disocian en iones.

D. ¿Qué son soluciones electrolitos y cuál es el papel que cumplen en los procesos biológicos?

Un electrólito es una solución de sales en agua, que da lugar a la formación de iones y que permiten que la energía eléctrica pase a través de ellos. Los electrólitos pueden ser débiles o fuertes, según estén parcial o totalmente ionizados o disociados en medio acuoso. Un electrolito fuerte es toda sustancia que al disolverse en agua lo hace completamente y provoca exclusivamente la formación de iones con una reacción de disolución prácticamente irreversible. Un electrolito débil es una sustancia que al disolverse en agua lo hace parcialmente y produce iones parcialmente, con reacciones de tipo reversible. El sodio, el potasio y el cloro son los electrólitos más comunes en el organismo y las funciones que cumplen son:

POTASIO: El potasio es un mineral muy importante para el cuerpo humano, debido a que cumple diversos papeles en el metabolismo y funciones corporales y es esencial para el funcionamiento apropiado de todas las células, tejidos y órganos.Ayuda a la regulación del equilibrio acido-básico. Ayuda en la síntesis de las proteínas a partir de los aminoácidos y en el metabolismo de los carbohidratos. Es necesario para la formación de los músculos y el crecimiento normal del cuerpo.






SODIO: El cuerpo utiliza el sodio para regular la presión arterial y el volumen sanguíneo. El sodio también es crucial para el funcionamiento de músculos y nervios.

CLORO: Es el principal anión del líquido extracelular. Un adulto normal posee unos 30mEq de Cloro por kg de peso corporal. Alrededor del 88% de ese total se encuentra en el líquido extracelular y el resto en el intracelular. Este mineral se encuentra ampliamente en la naturaleza y en la dieta habitual. Existen muy pocas probabilidades de deficiencia en una persona sana. Se absorbe con facilidad en el tubo digestivo y se elimina por la orina, las heces y el sudor.

E. Realiza un esquema de los tipos de enlace e indica quienes conducen o no conducen la electricidad.

Panamericana Norte 775 – Carretera a Lambayeque – Central Telefónica 612774http://ugelchiclayo.regionlambayeque.gob.pe Portal UGEL.CHICLAYOCovalent

e

- Apolar

- Polar

Enlaces Químicos

- Simple ( — )

- Doble ( =) y

- Triple ( Ξ ) , y Iónico

Enlaces

Fuerzas de

Van der

Walls

- Interacciones dipolo-dipolo

- Interacciones dipolo-dipolo

inducido

- Fuerzas de London

Puente de Hidrógeno

Fuerzas Intermoleculare

s

Conduce la C.E.






Conduce la C.E.

No Conduce la

C.E.


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