3. enlaces químicos y físicos

M.Sc. Ing. William Escribano Siesquén

GOBIERNO REGIONAL DE LAMBAYEQUEUNIDAD DE GESTIÓN EDUCATIVA LOCAL

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

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

ACTIVIDAD INICIAL

I. 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

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Se muestran diferentes sustancias, y responden a las siguientes preguntas: ¿Qué sustancias se disuelven entre sí? ¿Por qué no se disuelven algunas sustancias entre

sí? ¿Qué sustancias conducen la corriente eléctrica? ¿Qué debe tener una sustancia para conducir la

corriente eléctrica?

“PROMOCIÓN DEL USO DE MATERIAL DE LABORATORIO DE CIENCIAS PARA EL LOGRO DE APRENDIZAJES SIGNIFICATIVOS DE CTA” - 2015

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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 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.

II. 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

III. 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 Observación1 NaCl Agua Soluble parcialmente por la saturación2 Azúcar Agua Soluble totalmente3 Aceite Alcohol No soluble por la diferencia de polaridad(alcohol

polar)4 Aceite Acetona No soluble por la diferencia de polaridad (aceite

apolar)5 Azúcar Acetona No soluble, proporción inadecuada, %de saturac. Es

bajo6 Acetona Alcohol

etílicoSoluble porque tienen la misma polaridad

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/Vb) 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 Disociación de iones Metal con no metal, conducen la C.E.2 No hay ionización No conduce la Corriente eléctrica3 No hay ionización No conduce la Corriente eléctrica4 El agua disocia hasta formar hidronio Hay conductividad eléctrica5 No se ioniza, no se disocia, hay

solubilidadNo hay conductividad eléctrica

6 Se ionizan Si conducen la Corriente Eléctrica

IV. INTERPRETACIÓN Y DISCUSIÓN DE RESULTADOSLos enlaces químicos y físicos tienen que ver directamente con las propiedades y estructura de las sustancias, los resultados obtenidos han verificado la parte teórica del contenido de enlaces químicos y físicos, es sorprendente observar cómo las reacciones químicas en directo nos señalan la polaridad o no de alguna sustancia y la conducción o no de la corriente eléctrica.De las observaciones podemos decir que a mayor peso molecular, menor densidad y mayor solubilidad en las sustancias

V. CONCLUSIONESHemos conocido los tipos de enlaces químicos y físicos y su influencia en las propiedades y estructura de las sustancias.Hemos reconocido las diferencias entre las sustancias con enlace iónico y covalente en relación a la conductividad eléctrica, solubilidad.Hemos reconocido los electrolitos fuertes, débiles y no electrolitos.Gracias a las gestiones realizadas con la facultad de Química e Industrias Alimentarias hemos realizados experiencias que nos permiten a los docentes aplicarlas en nuestra labor pedagógica.

VI. CUESTIONARIO

1. ¿Cuándo una sustancia es soluble en otra?Cuando tiene el mismo tipo de enlace y presenta las mismas fuerzas intermoleculares, por eso podemos decir que, “lo semejante disuelve a lo semejante”.

2. ¿De qué manera influyen los enlaces químicos y físicos en la solubilidad de las sustancias? Influyen al determinar las propiedades de las sustancias, dependiendo del tipo de enlace, la sustancia puede ser líquida, sólida o gaseosa; soluble o insoluble en agua y conductora o no de la corriente eléctrica.

3. ¿Por qué algunas sustancias conducen la corriente eléctrica y otras no?Porque no todas las sustancias presentan movilidad de los electrones para que fluyan del terminal negativo hacia el positivo de la conductividad eléctrica.Además, la corriente eléctrica está formada por partículas en movimiento, por lo 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 la electricidad.

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




TIPOS DE ENLACE

Enlaces Químicos

Enlaces Físicos

Enlace Iónico

Enlace Covalente

Enlace MetálicoConductor de la electricidad

Enlace Dipolo-Dipolo

Enlace puentes de Hidrógeno

No Conductor de la electricidad

Conductor de la electricidad



Un electrólito o electrolito es una sustancia que puede someterse a la electrolisis (la descomposición en disolución a través de la corriente de electricidad). Los electrolitos contienen iones libres que actúan como conductores eléctricos. Es posible distinguir entre electrolitos en soluciones iónicas, electrolitos fundidos y electrolitos sólidos, según la disposición de los iones. Los más frecuentes son los electrolitos que aparecen como soluciones de sales, bases o ácidos. Estas soluciones de electrolitos pueden surgir por la disolución de polímeros biológicos (como el ADN) o polímeros sintéticos (el polientirensulfonato), obteniendo una gran cantidad de centros cargados.Un electrólito es un mineral que está en los líquidos del organismo y que tiene una carga eléctrica. Los electrolitos importantes en el cuerpo humano son el sodio, el potasio, el magnesio, el calcio, el fósforo, el cloruro y el bicarbonato. Todos ellos participan en los procesos fisiológicos del organismo, manteniendo un sutil y complejo equilibrio entre el medio intracelular y el medio extracelular. Cada electrólito tiene una concentración característica y determinan el nivel de hidratación y el pH de la sangre y demás líquidos corporales y el funcionamiento de músculos y nervios. El correcto equilibrio entre los distintos electrólitos es de importancia crítica para el metabolismo del cuerpo y su normal funcionamiento.El balance de electrólitos se mantiene por vía oral o, en emergencias, por administración vía intravenosa de sustancias conteniendo electrólitos, y se regula mediante hormona. Cuando hay un exceso de electrolitos, los riñones se encargan de excretarlos por medio de la orina. Los desequilibrios electrolíticos serios, como la deshidratación y la sobre hidratación pueden conducir a complicaciones cardíacas y neurológicas y, a menos que sean resueltas rápidamente, pueden resultar en una emergencia médica. Cuando existe un desequilibrio en los niveles de electrolitos en el cuerpo, la persona puede sufrir los siguientes síntomas: espasmos o calambres musculares, palpitaciones y pulso irregular, convulsiones, dolor de cabeza, parálisis intermitente o parcial, fatiga, dificultad para respirar confusión y trastornos nerviosos como ansiedad. Los electrólitos suelen encontrarse en bebidas deportivas. En terapia de rehidratación oral, las bebidas con electrólitos contienen sales de sodio y potasio restablecen el agua del cuerpo y los niveles de electrólitos después de la deshidratación causada por el ejercicio, diaforesis, diarrea, vómito, intoxicación o hambre.No es necesario reemplazar las pérdidas de sodio, potasio y otros electrólitos durante el ejercicio, dado que no suele suceder una disminución significativa de las reservas corporales de estos minerales durante el entrenamiento normal. Sin embargo, en condiciones de ejercitación extrema por 5 o más horas, se recomienda el consumo de una bebida deportiva compleja con electrólitos.Los atletas que no consumen electrólitos bajo estas condiciones corren el riesgo de sobre hidratación (o hiponatremia).Debido a que las bebidas deportivas típicamente contienen niveles muy altos de azúcar, no son recomendados para su uso regular por niños. El agua es considerada la única bebida esencial para los niños durante el ejercicio. Hay disponibles sobres medicinales de rehidratación y bebidas para reemplazar a los electrólitos claves perdidos durante diarrea y otros problemas gastrointestinales. Los dentistas recomiendan que los consumidores regulares de bebidas deportivas tomen precauciones contra la caries dental.

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

DOCENTE PARTICIPANTE:

LIC.QUIROZ VILCHERREZ INGRID

ELIZABETH

I.E ABRAHAM VALDELOMAR . PJ. JOSE OLAYA



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