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QUÍMICA INORGÁNICA CÓDIGO 23209
TIPOS DE ENLACES QUÍMICOS
Keyner Daniel Pertuz Avendaño ; Luna Franchesca Moreno Rodriguez ; Yurina Junco Ruiz
Profesor: Juan García Valencia 7 - 09 - 2024 Química Inorgánica, Universidad Del Atlántico, Barranquilla
Resumen
En este informe analizaremos y compararemos las propiedades de los diferentes tipos de enlaces químicos observados en la práctica de laboratorio. Se exploraron las características de enlaces como el iónico, covalente y metálico, a través de pruebas experimentales como la solubilidad y conductividad eléctrica de diversas sustancias. Cada tipo de enlace se identificó mediante la observación de cambios en el comportamiento de las soluciones, como la solubilidad en distintos solventes y la capacidad de conducir electricidad. Estos experimentos permitieron visualizar las diferencias entre los enlaces, como la formación de soluciones conductoras o no conductoras y la solubilidad en solventes polares y no polares
Palabras claves: Enlace químico, conductividad, solubilidad , solventes y propiedades.
1. Introducción
“Un enlace químico es la fuerza que une a los átomos para formar compuestos químicos. Esta unión le confiere estabilidad al compuesto resultante. La energía necesaria para romper un enlace químico se denomina energía de enlace” 2.
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) o pueden tener grupos estructurales semejantes; 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
Los átomos tienden a formar enlaces químicos porque cuando se unen a otros átomos alcanzan una situación más estable, es decir, la que les supone un consumo de energía menor. Esto ocurre cuando el número de electrones de su último nivel es igual a ocho, lo que se conoce como la regla del octeto. Es cierto que no es una norma que se pueda aplicar a todos los átomos, pero sí a la mayoría. “ Para cumplir con la regla del octeto, los átomos pueden ceder electrones, ganarlos o incluso compartirlos con otro átomo. Como resultado, se obtienen varios tipos de enlaces químicos distintos” 3
.
Según el tipo de átomos enlazados, con sus propias características y mecanismos, un enlace químico puede ser:
● “Covalente: ocurre cuando los átomos no metálicos comparten electrones. En este tipo de enlace, los electrones se mueven entre los átomos dando origen a los enlaces covalentes polares (cuando comparten electrones de forma no equitativa) y apolares (cuando se distribuye equitativamente la cantidad de electrones). Ejemplo: el agua (H2O), formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, y cuyo enlace viene dado porque cada átomo de hidrógeno comparte un átomo de oxígeno.
● Iónico: ocurre cuando existe una unión de átomos metálicos y no metálicos, transfiriéndose una carga de electrones entre ellos.
Como resultado, se forman iones cargados tanto negativa (aniones) como positivamente (cationes) y se genera una atracción entre sus cargas opuestas. Ejemplo: el cloruro de sodio (NaCl), que combina un átomo de cloro y uno de sodio; mientras el primero tiene siete electrones, el segundo tiene uno. A la hora de formar el enlace iónico, el sodio cede su electrón al cloro y así se cumple la ley del octeto.
● Metálico: son aquellos que se forman entre átomos de metales, cuyos núcleos atómicos se reúnen y están rodeados por sus electrones como una nube. Es un tipo de enlace fuerte que se distribuye a manera de red. Todos los elementos metálicos puros están conformados por enlaces metálicos, por ejemplo: oro (Au), hierro (Fe), aluminio (Al), etc.” (^4)
2. Objetivos
● Comprobar y diferenciar de manera experimental las propiedades de los enlaces químicos de diferentes compuestos. ● Identificar la influencia en las propiedades y estructura de las sustancias por su tipo de enlace.
3. Materiales
● 2 equipos multiéster o conductores de electricidad y luz ● 2 beaker de 25 mL ● 1 balanza analítica ● 1 espátula acanalada ● 4 pipetas de 1 mL ● 2 propipetas ● 1 probeta de 10 mL ● 1 frasco lavador ● H 2 O destilada ● ácido acético (CH 3 COOH) ● acetona (CH 3 COCH 3 ) ● aceite de cocina
Fig 3. cloruro de magnesio.
● En la siguiente solución se usó 𝐹𝑒 2 𝑂 3 y al introducir el equipo de calentamiento
pudimos ver que este no conduce la electricidad.
Fig 4. 𝐹𝑒 2 𝑂 3_._
● Para el quinto procedimiento realizado se usó óxido de calcio (CaO) y al agregar el
equipo de conducción de electricidad pudimos ver que este encendía pero poco.
Fig 5. CaO.
● Para el siguiente ensayo se utilizó sulfato de cobre en polvo y se disolvió en 10 ml de agua destilada y se volvieron a introducir los cables y notamos que el bombillo enciende.
Fig 6. CuS 𝑂 4_._
● Volvimos a tomar agua destilada y agregamos 5 g de azufre en polvo e introducimos
los cables en el beaker y notamos que no enciende.
Fig 7. Azufre.
● Nuevamente en un beaker agregamos agua destilada y esta vez le agregamos una
pequeña lámina de aluminio y pudimos observar que cuando los cables están en la parte acuosa el bombillo no enciende.
Fig 8. Aluminio.
● En un beaker agregamos Zn en polvo y nuevamente 10ml de agua destilada y vimos
que el bombillo nuevamente no encendía.
Fig 9. Zn.
● En un beaker se agregó una solución de permanganato de potasio y se disolvió con 10
ml de agua destilada y se procedió con el equipo para probar la conductividad
Fig 10. KMn 𝑂 4
● Nuevamente agarramos un beaker y esta vez se disolvió en 10 ml de agua destilada
con ácido acético y al introducir el equipo y el bombillo no encendia.
Fig 11. 𝐶𝐻 3 𝐶𝑂𝑂𝐻.
● Esta vez agarramos glucosa y agregamos en un beaker y probamos si conduce la
electricidad.
5. Resultados y discusiones
Primer resultado. Según la Fig 1.
En el primer procedimiento se usó agua destilada por lo cual el bombillo no encendió. El agua tiene de tipo de enlace covalente lo cual hace que estos compartan electrones porque sus electronegatividades son similares, esto hace que no hayan iones y por eso no conduce la electricidad.
Segundo resultado. Según la Fig 2.
En el segundo procedimiento en este caso el bombillo si se encendió. Esto se debe a que la sal al disolverse en el agua se separa en iones de sodio (Na +) y cloro (Cl-). Esto permite el paso de la electricidad
Tercer resultado. Según la Fig 3.
En el tercer resultado si encendió, esto por la misma razón que en el punto anterior. La razón de por qué encendió en menor potencia que el NaCl puede deberse a que quizás se agregó menos cantidad del reactivo en esta solución.
Cuarto resultado. Según la Fig 4.
Cuando realizamos el procedimiento notamos que el equipo no encendió aun cuando este es un compuesto con enlace iónico entonces surge la pregunta ¿por qué no enciende? Esto se debe a que el óxido de hierro es insoluble en agua por lo cual no se disocia y no deja iones sueltos en el agua.
Quinto resultado. Según la Fig 5.
En este procedimiento usamos CaO y al contrario del óxido férrico el CaO aunque tiene una baja solubilidad esta si se disocia un poco y por eso este compuesto si conduce la electricidad cuando está disuelto en agua.
Sexto resultado. Según la Fig 6.
En este resultado el bombillo encendió, por lo cual si conduce electricidad, esto se debe a que al disolverse en agua deja cationes de Cu (Cu+) y aniones de 𝑆𝑂 4 ( 𝑆𝑂 4 -) y estos permiten que
pase la corriente eléctrica.
Séptimo resultado. Según la Fig 7.
Para este procedimiento se observó que no encendía y tiene varias razones de por qué no enciende. Primeramente es insoluble en agua por lo que no se disocia. Los no metales no conducen electricidad debido a que no tienen electrones libres en su capa de valencia y también que al ser una sustancia pura no está unida a otro elemento no puede causar una gran diferencia de electronegatividades y que sea un enlace iónico.
Octavo resultado. Según la Fig 8. En este procedimiento no enciende al estar en el líquido debido a que este sólido en esa forma no se disuelve en el agua. Pero al poner los electrodos en contacto con el aluminio si conduce la electricidad ya que estos si tienen electrones libres dejando pasar la corriente eléctrica.
Noveno resultado. Según la Fig 9. El bombillo no enciende en esta práctica debido a que el Zn en agua no conduce la electricidad porque es un elemento en estado puro y no tiene enlaces iónicos
Décimo resultado. Según la Fig 10. En este procedimiento no encendía sin embargo teóricamente el permanganato de potasio debería encender, esto puede deberse a la cantidad de reactivo usado, al agregarse muy poco reactivo este va perdiendo la conducción de electricidad
Onceavo resultado. Según la Fig 11. En el ácido acético no encendía pero al ser un ácido, en este uno débil se disocia una parte dejando iones, por lo que debería encenderlo, sin embargo no lo hace, uno de los integrantes del grupo notó que dejaba ondas en el líquido por lo que tenía muy poco ácido.
Doceavo resultado. Según la Fig 12. Estos son compuestos orgánicos los cuales en su mayoría tienen tipo de enlaces covalentes por lo que no conducen electricidad porque no liberan iones
Treceavo resultado. Según la Fig 13. Estos son compuestos orgánicos los cuales en su mayoría tienen tipo de enlaces covalentes por lo que no conducen electricidad porque no liberan iones
Catorceavo resultado. Según la Fig 14. Estos son compuestos orgánicos los cuales en su mayoría tienen tipo de enlaces covalentes por lo que no conducen electricidad porque no liberan iones
Quinceavo resultado. Según la Fig 15.
Estos son compuestos orgánicos los cuales en su mayoría tienen tipo de enlaces covalentes por lo que no conducen electricidad porque no liberan iones
Dieciseisavo resultado. Según la Fig 16. El yodo es un no metal por lo que de por sí no la conduce y al estar disuelto el elemento puro este no contiene enlaces iónicos
6. Conclusión
En esta práctica experimental buscamos comprobar y diferenciar las propiedades de los enlaces químicos de diferentes compuestos, como podemos ver en los procedimientos de esta práctica y podemos decir qué al manejar diferentes compuestos muchos tendrían propiedades diferentes al igual que distintos enlaces.
La estructura y las propiedades de las sustancias están directamente relacionadas con el tipo de enlace. Los compuestos iónicos presentan una fuerte interacción entre los iones, lo que
de agua rodean y separan los iones positivos y negativos. La polaridad del agua permite estabilizar los iones disueltos, rompiendo el enlace iónico.
- Enlace covalente: La solubilidad de los compuestos covalentes depende de la polaridad de sus enlaces. Los compuestos covalentes polares (como el azúcar) se disuelven bien en solventes polares debido a las interacciones dipolo-dipolo. Por otro lado, los compuestos covalentes no polares (como el yodo) son solubles en solventes no polares como la acetona o el benceno, debido a las fuerzas de dispersión de London.
- Enlace metálico: Los metales generalmente no se disuelven en solventes comunes porque sus electrones están deslocalizados en una red de cationes, lo que les confiere una estructura fuerte y unida. Sin embargo, pueden reaccionar con ácidos para formar iones metálicos, que pueden ser solubles en agua. 2. ¿Por qué algunas sustancias conducen la corriente eléctrica y otras no?
Puede deberse a varios factores, como por ejemplo la solubilidad como vimos en el caso del óxido férrico y óxido de calcio que aunque ambos tienen el mismo tipo de enlace (iónico) uno conduce la electricidad y el otro no simplemente porque uno es insoluble (este no conduce la electricidad). Aunque la principal forma de identificar estos es por el tipo de enlace que tienen, los enlaces iónicos dejan pasar la corriente eléctrica porque se forman cargas positivas y negativas, en cambio en los enlaces covalentes no se conduce porque estos no tienen una gran diferencia de electronegatividades por lo que simplemente los comparten sin dejar cationes o aniones.
3. Realiza un esquema de los tipos de enlace e indica quienes conducen o no conducen la electricidad.
