IDENTIFICACIÓN TIPO DE ENLACE DE UNA SUSTANCIA BRAYAN TORRES POLANCO/ SERGIO ESTEBAN RINCÓN RUIZ/ JHON EDINSON PARRA CEDEÑO

25 AGOSTO DE 2012

RESUMEN: En esta práctica se pudo observar el cambio físico de algunas sustancias cuando se someten a temperaturas más altas que la temperatura ambiente por un determinado tiempo (1Min). En esta práctica también pudimos poner a prueba la conductividad eléctrica de algunas sustancias, además de poner a prueba la conductividad en las sustancias también se pudo medir la conductividad en algunas sustancias solubles (mS/cm), en un solvente polar como el agua, este se midió en un instrumento presente en el laboratorio (conductimetro) .

PALABRAS CLAVES:√ Conductividad eléctrica√ Solubilidad√ Propiedades físicas √ Temperatura√ Sustancia

ABSTRAC:In this lab we observed the physical change of some substances when subjected to temperatures higher than room temperature for a certain time (1min). This practice could also test the electrical conductivity of certain substances in addition to test substances in conductivity could also measure conductivity in some soluble substances (mS / cm), in a polar solvent such as water, this was measured in a laboratory instrument at present.KEYWORDS:√ Electrical conductivity √ Solubility√ Physical Properties√ Temperature√ Substance

INTRODUCCION

En el siguiente informe se dará cuenta de lo que se trabajo y lo que se vio en la practica de laboratorio de materiales de ingeniería, en la cual se llevaron a cabo una serie de experimentos con sustancias comunes para así comprobar los cambios físicos a los cuales conllevan ciertos fenómenos como los es la temperatura además de esto se va a dar cuenta de la conductividad de estas sustancias disueltas en agua y también puras, para así mismo conllevarnos a una profundización en la identificación de tipos de enlaces de determinada sustancia y asi contribuir a la pregunta de investigación ¿Cuál es la influencia del tipo de enlace entre los elementos que componen una sustancia sobre las propiedades de la misma? .

MARCO DE REFERENCIA1. Principales tipos de enlaces

√ Un enlace covalente: El Enlace Covalente se presenta cuando dos átomos comparten electrones para estabilizar la unión, a diferencia de lo que pasa en un enlace iónico, en donde se produce la transferencia de electrones de un átomo a otro; en el enlace covalente, los electrones de enlace son compartidos por ambos átomos. En el enlace covalente, los dos átomos no metálicos comparten uno o más electrones, es decir se unen a través de sus electrones en el último orbital, el cual depende del número atómico en cuestión. Entre los dos átomos pueden compartirse uno, dos o tres pares de electrones, lo cual dará lugar a la formación de un enlace simple, doble o triple respectivamente. En la representación de Lewis, estos enlaces pueden representarse por una pequeña línea entre los átomos.

√ Enlace iónico o Electrovalente: El enlace iónico es un tipo de interacción electrostática entre átomos que tienen una gran diferencia de electronegatividad. No hay un valor preciso que distinga la ionicidad a partir de la diferencia de electronegatividad, pero una diferencia sobre 2.0 suele ser iónica, y una diferencia menor a 1.5 suele ser covalente. En palabras más sencillas, un enlace iónico es aquel en el que los elementos involucrados aceptan o pierden electrones (se da entre un catión y un anión) o dicho de otra forma, es aquel en el que un elemento más electronegativo atrae a los electrones de otro menos electronegativo.3 El enlace iónico implica la separación en iones positivos y negativos. Las cargas iónicas suelen estar entre -3e a +3e.

1) Se presenta entre los elementos con gran diferencia de electronegatividad (>1.7), es decir alejados de la tabla periódica: entre metales y no metales. 2) Los compuestos que se forman son sólidos cristalinos con puntos de fusión elevados. 3) Se da por TRANSFERENCIA de electrones: un átomo PIERDE y el otro 'GANA'. 4) Se forman iones (cationes y aniones).

√ Enlace covalente coordinado: El enlace covalente coordinado, algunas veces referido como enlace dativo, es un tipo de enlace covalente, en el que los electrones de enlace se originan sólo en uno de los átomos, el donante de pares de electrones, o base de Lewis, pero son compartidos aproximadamente por igual en la formación del enlace covalente. Este concepto está cayendo en desuso a medida que los químicos se pliegan a la teoría de orbitales moleculares. Algunos ejemplos de enlace covalente coordinado existen en nitronas y el borazano. El arreglo resultante es diferente de un enlace iónico en que la diferencia de electronegatividad es pequeña, resultando en una covalencia. Se suelen representar por flechas, para diferenciarlos de otros enlaces. La

flecha muestra su cabeza dirigida al aceptor de electrones o ácido de Lewis, y la cola a la base de Lewis. Este tipo de enlace se ve en el ion amonio.

√ Enlace de uno y tres electrones

Los enlaces con uno o tres electrones pueden encontrarse en especies radicales, que tienen un número impar de electrones. El ejemplo más simple de un enlace de un electrón se encuentra en el catión de hidrógeno molecular, H2+. Los enlaces de un electrón suelen tener la mitad de energía de enlace, de un enlace de 2 electrones, y en consecuencia se les llama "medios enlaces". Sin embargo, hay excepciones: en el caso del dilitio, el enlace es realmente más fuerte para el Li2+ de un electrón, que para el Li2 de dos electrones. Esta excepción puede ser explicada en términos de hibridación y efectos de capas internas.

El ejemplo más simple de enlace de tres electrones puede encontrarse en el catión de helio dimérico, He2+, y puede ser considerado también medio enlace porque, en términos de orbitales moleculares, el tercer electrón está en un orbital antienlazante que cancela la mitad del enlace formado por los otros dos electrones. Otro ejemplo de una molécula conteniendo un enlace de tres electrones, además de enlaces de dos electrones, es el óxido nítrico, NO.

√ Enlaces flexionados: Los [enlaces flexionados], también conocidos como enlaces banana, son enlaces en moléculas tensionadas o impedidas estéricamente cuyos orbitales de enlaces están forzados en una forma como de banana. Los enlaces flexionados son más susceptibles a las reacciones que los enlaces ordinarios. El enlace flexionado es un tipo de enlace covalente cuya disposición geométrica tiene cierta semejanza con la forma de una banana. Doble enlace entre carbonos se forma gracias al traslape de dos orbitales híbridos sp3. Como estos orbitales no se encuentran exactamente uno frente a otro, al hibridarse adquieren la forma de banana

√ Enlace aromático: En muchos casos, la ubicación de los electrones no puede ser simplificada a simples líneas (lugar para dos electrones) o puntos (un solo electrón). En compuestos aromáticos, los enlaces que están en anillos planos de átomos, la regla de Hückel determina si el anillo de la molécula mostrará estabilidad adicional.

En el benceno, el compuesto aromático prototípico, 18 electrones de enlace mantiene unidos a 6 átomos de carbono para formar una estructura de anillo plana. El orden de enlace entre los diferentes átomos de carbono resulta ser idéntico en todos los casos desde el punto de vista químico, con una valor equivalente de aproximadamente 1.5.

En el caso de los aromáticos heterocíclicos y bencenos sustituidos, las diferencias de electronegatividad entre las diferentes partes del anillo pueden dominar sobre el comportamiento químico de los enlaces aromáticos del anillo, que de otra formar sería equivalente.

√ ENLACE METALICO: En un enlace metálico, los electrones de enlace están deslocalizados en una estructura de átomos. En contraste, en los compuestos iónicos, la ubicación de los electrones enlazantes y sus cargas es estática. Debido a la deslocalización o el libre movimiento de los electrones, se tienen las propiedades metálicas de conductividad, ductilidad y dureza.

2. ¿A que tipos de elementos pertenecen los átomos que se unen para formar compuestos iónicos?

Los elementos que sus átomos se unen para formar compuestos iónicos son METALES REACTIVOS, METAKES DE TRANSICION, OTROS METALES Y LOS NO METALES

3. ¿A que grupos de elementos pertenecen los átomos que se unen para formar compuestos covalentes?

Los elementos que sus átomos se unen para formar compuestos covalentes son los NO METALES

4. ¿Cuáles son las partículas subatómicas que se intercambian durante un enlace químico?

5. ¿Qué es un Dipolo?

Un dipolo eléctrico es un sistema de dos cargas de signo opuesto e igual magnitud cercanas entre sí.Los dipolos aparecen en cuerpos aislantes dieléctricos. A diferencia de lo que ocurre en los materiales conductores, en los aislantes los electrones no son libres. Al aplicar un campo eléctrico a un dieléctrico aislante éste se polariza dando lugar a que los dipolos eléctricos se reorienten en la dirección del campo disminuyendo la intensidad de éste.Es el caso de la molécula de agua, aunque tiene una carga total neutra (igual número de protones que de electrones), presenta una distribución asimétrica de sus electrones, lo que la convierte en una molécula polar, alrededor del oxígeno se concentra una densidad de carga negativa, mientras que los núcleos de hidrógeno quedan desnudos, desprovistos parcialmente de sus electrones y manifiestan, por tanto, una densidad de carga positiva. Por eso en la práctica, la molécula de agua se comporta como un dipolo.

Así se establecen interacciones dipolo-dipolo entre las propias moléculas de agua, formándose enlaces o puentes de hidrógeno. La carga parcial negativa del oxígeno de una molécula ejerce atracción electrostática sobre las cargas parciales positivas de los átomos de hidrógeno de otras moléculas adyacentes.Aunque son uniones débiles, el hecho de que alrededor de cada molécula de agua se dispongan otras cuatro moléculas unidas por puentes de hidrógeno permite que se forme en el agua (líquida o sólida) una estructura de tipo reticular, responsable en gran parte de su comportamiento anómalo y de la peculiaridad de sus propiedades fisicoquímicas.

6. ¿Qué es un disolvente polar y un disolvente apolar?, de ejemplos.

Disolventes polares: Son sustancias en cuyas moléculas la distribución de la nube electrónica es asimétrica; por lo tanto, la molécula presenta un polo positivo y otro negativo separados por una cierta distancia. Hay un dipolo permanente. El ejemplo clásico

de solvente polar es el agua. Los alcoholes de baja masa molecular también pertenecen a este tipo. Los disolventes polares se pueden subdividir en:Disolventes polares próticos: contienen un enlace del O-H o del N-H. Agua (H-O-H), etanol (CH3-CH2-OH) y ácido acético (CH3-C(=O)OH) son disolventes polares próticos.Disolventes polares apróticos: son disolventes polares que no tiene enlaces O-H o N-H. Este tipo de disolvente que no dan ni aceptan protones. La acetona (CH3-C(=O)-CH3) y THF o Tetrahidrofurano son disolventes polares apróticos.EJEMPLOS: AGUA, ACETONA, ALGUNOS ALCOHOLES ETER ETILICO

Disolventes apolares: En general son sustancias de tipo orgánico y en cuyas moléculas la distribución de la nube electrónica es simétrica; por lo tanto, estas sustancias carecen de polo positivo y negativo en sus moléculas. No pueden considerarse dipolos permanentes. Esto no implica que algunos de sus enlaces sean polares. Todo dependerá de la geometría de sus moléculas. Si los momentos dipolares individuales de sus enlaces están compensados, la molécula será, en conjunto, apolar. Algunos disolventes de este tipo son: el dietiléter, benceno, tolueno, xileno, cetonas, hexano, ciclohexano, tetracloruro de carbono es el que disuelve o va a disolver, o también el diablo rojo, etc. El cloroformo por su parte posee un momento dipolar considerable debido a que las poseer tres cloros en su molécula de carácter electronegativo, hace que el carbono adquiera una carga parcial positiva y el Hidrógeno una carga parcial negativa, lo que le da cierta polaridad. Un caso especial lo constituyen los líquidos fluorosos, que se comportan como disolventes más apolares que los disolventes orgánicos convencionales.EJEMPLOS: TOLUENO, HEXANO, TETRACLORURO DE CARBONO, DIETILETER, CLOROFORMO.

METODOLOGIA

La metodología que se llevó a cabo en este laboratorio fue:

→ El calentamiento de las sustancias para observar los cambios físicos

→ La disolución de sustancias en solventes de tipo polar (Agua)

→ El emplea miento de instrumentos como el conductimetro, vasos precipitados

→ La observación y el análisis de resultados obtenidos durante los experimentos del laboratorio

5. RESULTADOS

Tabla 1.

Sustancia Estados físico antes del calentamiento

Estado físico después del calentamiento

Solubilidad en disolvente polar

(agua)Cloruro de sodio Solido Solido Si

Aluminio Solido Solido NoAzúcar Solido Liquido SiArena Solido Solido MedianamentePolietileno Solido Liquido NoCobre Solido Solido NoVinagre Liquido Gaseoso SiBicarbonato solido Solido si

Tabla 2.

Sustancia

Conductividad en estadoOriginal Conductividad en disolución

Con bombilloCon

conductimetro Con bombillo

Cloruro de sodio No 1 mS/cm NoAluminio Si ---------- ----Azúcar No 2.62 mS/cm NoArena No 4.30 mS/cm NoPolietileno No --------- ----Cobre Si --------- ----Vinagre No 4.4 mS/cm NoBicarbonato No 1 mS/cm No

Tabal 3.

Sustancia Tipo de enlaceCloruro de sodio IónicoAluminio MetálicoAzúcar NoArena noPolietileno NoCobre metálicoVinagre covalenteBicarbonato Iónico

CONCLUSIONES:

El cloruro de sodio y el bicarbonato de sodio son de enlace iónico. El aluminio y el cobre son de enlace metálico. El vinagre es le enlace covalente. La azúcar y la arena son solo uniones físicas sin ningún tipo de enlace. El polipropileno no tiene enlace al ser un material sitetico.

REFERENCIAS

BROWN. Química la ciencia central. Editorial Prentice may. 9 edición.

CHANG, Raymond. Quimica. Editorial Mc. Graw Hill. 9 edicion.

UNIVERSIDAD JORGE TADEO LOZANO. Laboratorio de quimica general.

www.Monografías.com

www.wikipedia