. Enlace Quimico

8/18/2019 . Enlace Quimico

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Curso Estratetgias Di

C u r s o

C u r s o

Estrategias

Didácticas para la para laenseñanzaenseñanzade lade la Químic

a


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¿Qué espero de esta

sesión?

¿Qué quiero que pase?

¿Qué no quiero que pase?


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DESARROLLO DE LA SESIÓN

Encuadre:Presentación y expectativas de losparticipantes 15 min

Ideas previas sobre el enlace u!"ico 15 minCuestionario individual # Intercambio de ideas .

Investi$ar experi"ental"ente el "e%orcriteriopara distin$uir los enlaces

Trabajo experimental 40 min

Discusión dirigida y conclusiones 5min

Receso &' "in


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DESARROLLO DE LA SESIÓN

Anali(ar las propiedades de las sustancias y los"odelos ue las explican

!resentación !o"er point 40min Discusión y conclusiones #0 min

Relacionar lo aprendido con la pr)ctica docente

$u% ense&ar en secundaria' propuestas 0min Evaluación &' "in *raba%o de cierre de la sesión &+ "in


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Ideas

previasEl aprendizaje se

centra en elestudiante

Los estudiantesaprenden con base ensus ideas previas .

Es indispensable¿Cómo tomarlas en¿Cómo tomarlas en


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Las ideas previas de losEstudiantes

constituyen los

elementoscentrales desdelos cualesinterpretan ydan signifcado a

los contenidos


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RELACIÓN ENTRE LA QUÍMICA MACROSCÓPICA Y

LA QUÍMICA MICROSCÓPICATea! ENLACE QUÍMICO" MO#ELOS"

MODELIZACIÓN Y PRÁCTICAS DEMOSTRATIVAS

M$dulo %"


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Las Sustancias Químicas

(.....primero la realidad..)

Y los enlaces.....

(...después el Modelo...)


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(Cu)l es el mejor criterio

para distinguir el car)cter Iónico' covalente o met)lico*

Trabajo experimentalTrabajo experimental


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¿ Qué me dice la

cristalinidad...?


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Tipos de sustancias que forman cristales

Los metalesLos compuestos iónicosLos compuestos molecularesLos compuestos covalentesreticulares

O sea... Casi cualquier tipo desustancia puede formar cristales


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¿Y la solubilidad...?


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Problemas:

Las sustancias no son “solubles o“insolubles”.

Se solubilizan con diferente grado desolubilidad, en ocasiones muy bajo.

Hay muchas sustancias iónicas

insolubles en aguaHay muchas sustancias covalentes(moleculares) solubles en agua


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Estas propiedades no nos

permiten clasificar los enlaces


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Por estado de agregación

Estado de agregación

sólidos líquidos gases


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Problemas....

¿A qué

temperatura?

¿A qué presión?

¿ En qué tiempo?


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Curso Estratetgias Didácticas para la Enseña

Empecemos por los sólidos

¿Es el punto de fusión undato significativo?


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Diamante .....

Sólidos de “alto” punto

de fusión


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pf≈ 4000°C (Cotton dice que es el mayor conocido conocido.


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+ra,ito....

Punto de fusión≈ 4000°C ...


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Ca5(PO4 )3(OH) pf = 1600°C


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-ierro

pf = 1528°C


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Sal común

pf = 801


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Los modelos que explican elenlace toman en cuenta lasinteracciones que se dan entrelas entidades vecinas

¿Cómo explicar estas propiedades?


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¿Qué Nos Dice Un Alto PuntoDe Fusión?

Si es necesaria mucha energía para

fundir al sólido, podemos explicarlomediante interaccionesmultidireccionales

Cada entidad está unida a varias

entidades vecinas y así sucesivamente

Se formanredes tridimensionales


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ólidos de /lto punto de ,usión

Las entidades que los forman atraen a sus vecinos cercanos de manera fuerte yhomogénea

INTERACCIONESMULTIDIRECCIONALES

(la atracción se da en varias direcciones)

SE &ORMA UNA RE#

http://people.uis.edu/kdung1/Gemini/NaCl.jpg


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Diamante

aCl

Ca!2

"a#s

http://people.uis.edu/kdung1/Gemini/ZnS.jpghttp://people.uis.edu/kdung1/Gemini/CaF2%20Ca%20at%20corners.jpghttp://people.uis.edu/kdung1/Gemini/NaCl.jpghttp://people.uis.edu/kdung1/Gemini/Diamond.jpg


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Sólidos de bajo punto de fusión


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Azufre, yodo,compuestos orgánicos


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¿Qué nos dice un bajo puntode fusión?

Si con poca energía se funde el sólido,podemos explicarlo mediante interaccionesde dirección selectiva

Aquí las interacciones se dan con intensidadsólo entre los átomos que se enlazan y sondébiles con los vecinos

Se formanmoléculas Al fundirse el sólido, éstas mantienen suidentidad, sólo se separan unas de otras.


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Gases, líquidos o sólidos debajo punto de fusión

Suponer que una sustancia está

formada por moléculas, nospermite explicar que exista comoun gas, como un líquido o como un

sólido con temperatura de fusión baja.


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Gases, líquidos o sólidos de bajo

punto de fusión

INTERACCIONES DE DIRECCIÓNSELECTIA

!OR"AN "OL#C$LAS!OR"AN "OL#C$LAS

Se dan solo en algunas di%eccionesEnlaces fue%tes ent%e los &to'os

(ue fo%'an la 'ol)culaD)*iles con ot%as entidades


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Sólidos de bajo punto de fusión

Las inte%acciones sedan con intensidad+pe%o sólo ent%e algunos

&to'os vecinos , sond)*iles con los ot%os- Aesto se le lla'aintera''iones dedire''i$n sele'tiva+

,a (ue sólo en algunasdi%ecciones se da unainte%acción fue%te-

."OL#C$LAS/


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fenol

yodoazufre


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En resumen

Sólidos de altopunto de fusión:

Interaccionesmultidireccionales:

REDES

Bajo punto defusión (sólidos,

líquidos o gases)Interacciones dedireccionalidadselectiva:

MOLÉCULAS


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Aparte de ladireccionalidad,

¿Cómo es lanaturaleza de

las interacciones que unen alos átomos?


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Los estados de las sustancias , los puntos de fusión+ po% s0 solos


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Necesitamos otra propiedad

medible


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¿onducti!idad"

En estado s$lido

!undidos

En disoluci$n


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Algunos sólidos conducen lacorriente


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Algunos sólidos se disuelven enagua y conducen la corriente


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¿Qué me dice laconductividad?

Si hay manifestación de cargas quese mueven al aplicar una diferencia

de potencial, esrazonable suponerque hay separación de cargas en elmaterial.

El comportamiento eléctricopermite distinguir el carácter delenlace de las sustancias


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E n l a c e ' e t & l i c o

s ó l i d o

E n l a c e i ó n i c o

f u n d i d o o d i s u e l t o

S 0 C o n d u c e

E n l a c e c o v a l e n t e

s ó l i d o + f u n d i d o o d i s u e l t o

N o c o n d u c e

C o n d u c t i v i d a d


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Con EstasObservaciones Podemos Proponer

Modelos

Que Expliquen LosEnlaces


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Enlace #uímico

Los &to'os de los ele'entosse enla1an 'ediante sus

elect%ones de valencia


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Enlace metálico

Los sólidos que conducen lacorriente pueden concebirse como

un conjunto de iones positivos quese encuentran ordenadamentecolocados dentro de un mar de

electrones libres. Les llamamosmetales


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Enlace metálico

ModeloPresencia de partículascargadas positiva negativamente conun acomodo muy ordenado en el

espacio. Interacción multidireccional.RED IÓNICA


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Enlace iónico

Propiedades. Sólidos cristalinos atemperatura ambiente, alto puntode fusión, quebradizos, noconducen la corriente como tales,pero que sí lo hacen al fundirse o

disolverse en agua, no todos sonsolubles en agua


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MODELO DE ENLACE IÓNICO

Presencia de partículas cargadaspositiva y negativamente, con un

acomodo muy ordenado en el espacio.Interacción multidireccional.RED IÓNICA


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RED COVALENTE

Una sustancia que no conduce nunca lacorriente puede concebirse como una en la quese comparten equitativamente los electrones

entre átomos vecinos.

Si son sólo unos cuantos átomos los quecomparten , se forma entre ellos un enlace

covalente que da origen a una molécula.

Si cada átomo comparte electrones con vecinosen distintas direcciones, se forma una redcovalente.


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Moléculas

En las interacciones de dirección selectiva, hayátomos fuertemente unidos a otros átomos

vecinos (con lo que se formanmoléculas),

pero la interacción entre moléculas esrelativamente débil.

En este caso, para pasar al estado líquido loque se requiere es romper las interaccionesdébiles entre moléculas, por lo que el punto defusión es bajo.


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Enlace covalente polar

En el cloruro de hidrógeno, HCl, se formauna molécula pero, el cloro atrae con másfuerza a los electrones que el hidrógeno,

pero los electrones se comparten entre losdos átomos, no se han cedido de uno a otrocomo en el caso de un enlace iónico:

Decimos que elcloro es máselectronegativoque elhidrógeno


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¿y eso....cómo se sabe...?

electronegati%idad


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Electronegatividad

Definición de Pauling:

Es la capacidad de un átomo enun enlace para atraer electroneshacia sí mismo

En los enlaces &inarios


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En los enlaces &inarios

ar)cter de Enlace

o!alente * +ónico

Depende de la electronegati%idadde los elementos

'ue lo (orman

Eletronegatividad:Eslacapacidadde


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Eletronegatividad: Es la capacidad deun átomo en un enlace para atraer

electrones hacia sí mismo

)etales *a+aElectronegati%idad

o metales #ltaElectronegati%idad


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CARÁCTER


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,ovalente iónico

Cl2Cl2

N232

C.#lCl3

CaCl2 aClCsCl

CARÁCTER

d dl d


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Predicción del tipo deenlace

∆χ = 0 enlace covalente no polar

1.7 1.7 enlace iónico


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CsF ∆χ = 4.0 – 0.7 = 3.3NaCl ∆χ = 3.0 – 0.9 = 2.1LiBr ∆χ = 2.8 –1.0 = 1.8BF3 ∆χ = 4.0 –2.0 = 2.0

¿(ipo de enlace..."

,uidado: el enlace entre un )tomo de &oro un)tomo de (l/or, tiene muco carácter i$nico, peroel *!3 es un gas11111


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Enlace covalente

Cuando se compartenelectrones entre un par

de átomos se forma entreellos un enlace covalenteque da origen a unamolécula, en este casodiatómica, como el H2, el

CO, el Cl2, el HCl.(Nótese que todos songases)


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Enlace covalente polar

En el cloruro de hidrógeno, HCl, el cloroatrae con más fuerza a los electronesque el hidrógeno, pero los electrones secomparten entre los dos átomos, no sehan cedido de uno a otro como en elcaso de un enlace iónico

Decimosque el cloro es máselectronegativo


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CsF ∆χ = 4.0 – 0.7 = 3.3NaCl ∆χ = 3.0 – 0.9 = 2.1LiBr ∆χ = 2.8 –1.0 = 1.8HF ∆χ = 4.0 –2.1 = 1.9BF3 ∆χ = 4.0 –2.0 = 2.0

¿(ipo de enlace..."


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Óxidos

Na2O ∆χ = 2.4

CaO ∆χ = 2.5FeO ∆χ = 1.7 Al2O3 ∆χ = 2.0

CO2 ∆χ = 1.0

NO2

∆χ = 0.5SO3 ∆χ = 1.0

P diió dlti d


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Predicción del tipo deenlace

∆χ = 0 enlace covalente no polar

? ?? enlace iónico

-to"os Enla(ados


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-to"os Enla(ados

)olculas Redes

)etálicas $nicas Co%alentes

Enlace metálico Enlace iónico Enlace covalente

Entre metales yno metales

Entre metales Entre no metales

Compuestos

Elementos ElementosAleaciones Compuest

Enlaces covalentesintramoleculares

Interaccionesintermoleculares

Entre no metales

Elementos Compuestos ()

O) N) P% S**

()O

N(+C(%C,(*)O,

&eCuA-Al

.i/CdA-/Au&e/C0A'ero1

Cu/Sn

0NaCl1203 )SO %120CaCO+12

Car4ono#iaante5ra6ito&$s6orosili'io

0SiO)1 20SIC1 20.N1 2


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+racias


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¿-also o !erdadero"

.os compuestos co%alentes pueden (ormar s$lidos

cristalinos1

.os compuestos gaseosos a temperatura am&iente, son

co%alentes1 El gas *!3 es i$nico por'ue la di(erencia de

electronegati%idades entre el * 4 el ! es de 21

odo compuesto i$nico se disuel%e en agua 4 conduce la

corriente1 i un compuesto es i$nico, (orma cristales a am&iente1

i un compuesto (orma cristales a am&iente, es i$nico1

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