Enlaces Moleculares LabOratorio

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1.-INTRODUCCION:

El enlace covalente químico puede definirse como la fuerza de adhesión entre los átomos (caso moléculas) o iones (caso de los compuestos iónicos)

Enlace iónicoEl enlace iónico se refiere a las fuerzas electrostáticas que existen entre iones con carga opuesta. Los iones pueden formarse a partir de átomos por la transferencia de uno o más electrones de un átomo a otro. Las sustancias iónicas casi siempre son el resultado de la interacción entre metales de la extrema izquierda de la tabla periódica, y no mentales de la extrema derecha (excluyendo a los gases nobles).

Na + Cl NaCl

Enlace CovalenteEl enlace covalente, es el resultado de compartir electrones entre dos átomos. Los ejemplos mas conocidos de enlaces covalentes se observan en las interacciones de los elementos no metálicos entre si.

H- + H- H-----H

Electrólitos fuertes y débilesUna sustancia cuyas soluciones acuosas contienen iones y por tanto conducen la electricidad se denomina electrólitos. Una sustancia que no forma iones en soluciones se denomina no electrólitos.

Hay dos categorías de electrolitos. Prácticamente todos los compuestos iónicos (como NaCl) y unos cuantos compuestos moleculares (como HCl) existen en solución total o casi totalmente como iones. Tales compuestos se denominan electrolitos fuertes. También hay algunos compuestos moleculares que producen una concentración pequeña de iones cuando se disuelven, estos son electrolitos débiles. Por ejemplo, en una solución de ácido acético 1M, la mayor parte del soluto esta presente como moléculas de CH3COOH. Solo unapequeña fracción (cerca del 1%) del CH3COOH esta presente como iones H+ yCH3COOH-.

2.- HIPÓTESIS O FUNDAMENTO DEL EXPERIMENTO

El que una solución conduzca o no la electricidad puede determinarse empleando un dispositivo como el que se muestra en la figura. Para encender el foco, debe fluir una corriente entre los dos electrodos (ánodo y cátodo) que están sumergidos en la solución. Aunque el agua en si es mal conductor de la electricidad, la presencia de iones hace que las soluciones acuosas se conviertan en buenos conductores. Los iones transportan carga eléctrica de un electrodo a otro, cerrando el circuito eléctrico. Por ejemplo, la conductividad de las soluciones de NaCl se puede atribuir a la presencia de iones en la solución.

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3.- OBJETIVOSDiferenciar compuestos iónicos de compuestos covalentes basándose en sus diferencias de conductividad de la corriente eléctrica. Diferenciar a los electrolitos fuertes y débiles por su capacidad de conducir la corriente eléctrica.

4.- PARTE EXPERIMENTAL

ReactivosEtanol Sacarosa AcetonaSolución de CaCl2 0.1M Solución de CuSO4 0.1M Solución de HCl 0.1M Solución de CH3COOH 0.1M Solución de NaOH 0.1M Solución de NH4OH 0.1M Solución de NaCL 0.1MSolución de CH3COONa 0.1M Solución de CH3COONH4 0.1M Solución de HCl 6MSolución de CH3COOH 6M CaCO3Zn granallasKClO3

MaterialesEquipo para medir la conductividad eléctricaBeackersTubos de ensayoGradillaEspátula

5.- PROCEDIMIENTO

Elec t ro l itos y no el e ctro l itos

Tome un equipo conducto de electricidad con su cable conector descubierto, el ánodo y el cátodo al aire.Coloque unos 10mL de agua destilada en un vaso y pruebe suconductividad.Repita el experimento de agua potable. Ensaye una por una las demás soluciones y líquidos propuestos.

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MUESTRA BUEN CONDUCTOR

POBRE CONDUCTOR

NO CONDUCTOR

Agua XAgua potable XAlcohol etílico XSol. Sacarosa XSol. CaCl2 0.1M XSol. CuSO4 0.1M XAcetona X

DISCUSIÓN

De antemano uno supone que los diferentes compuestos tienen diferentes conductividades; aunque la mayoría se encuentren en el mismo estado (líquido o acuoso). Efectivamente al colocar los electrodos en cada compuestos se ven notorias diferencias sobretodo entre los que son compuestos con enlaces covalentes y los que tiene enlace iónico.

CONCLUSIÓN

Los compuestos con enlaces iónicos como el CaCl2 y el CuSO4 en medio acuoso (0.1M) son buenos conductores eléctricos ;debido a que sus moléculas y por tanto sus electrones poseen gran cinética mientras q los demás compuestos con enlaces covalentes (agua potable, alcohol etílico, sacarosa, etc.) por lo general son malos o en todo caso pobres conductores eléctricos

Comparación del comportamient o de acidos, bases y sales

Tomar un volumen igual de las soluciones que se muestran en la tabla y probar conductividad. En cada una de las siguientes pruebas clasificar cada sustancia como buen conductor o pobre conductor.

MUESTRA BUEN CONDUCTOR POBRE CONDUCTORHCl 0.1M XCH3COOH 0.1M XNaOH 0.1M XNH4OH 0.1M XNaCl 0.1M XCH3COONH4 0.1M X

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DISCUSIÓN

Al colocar los electrodos en las sales, ácidos y bases fuertes como el cloruro de sodio, ácido clorhídrico e hidróxido de sodio respectivamente uno se percatade que hay una buena conductividad; mientras que en los ácidos y bases débiles como el ácido acético o ácido etanoico y en el hidróxido de amonio respectivamente hay pobre conductividad.Sin embargo en el último caso de CH3COONH4, formado por la unión de un ácido débil (CH3COOH) y una base débil (NH4OH) o NH3; uno supondría que dicho compuesto sería un pobre conductor eléctrico; pero por el contrario es un muy buen conductor.

CONCLUSIÓN

Las sales, ácidos y bases fuertes son buenos conductores de la electricidad porque tienen la propiedad de ionizarse o de formar iones; lo que quiere decir que sus moléculas se mueven libremente al igual q sus electrones. En el caso de los ácidos y bases débiles esta ionización es parcial; por ello son pobres conductores eléctricos.Y por último en el caso del acetato de amonio áctua como un ácido fuerte; ya que cuando se unen una base y un ácido de naturalezas similares (débiles) una actúa como amortiguador o buffer ( ácido acético) para compensar un exceso de hidrogeniones.

El efecto de la fusión de una sal

Colocar una pequeña cantidad de clorato de potasio KClO3 en una cápsula de porcelana y ensayar su conductividad.Calentar el crisol hasta que el clorato de potasio funda y ensayenuevamente la conductividad.Después de esto lavar y secar los electrodos cuidadosamente

KClO3Sin fundir Pobre conductorFundida Buen conductor

DISCUSIÓN

Nos percatamos que a temperatura ambiente la sal de clorato de potasio es un pobre conductor de la electricidad y suponemos que si aumentamos su temperatura hasta fundirlo aprox. a 400 ° C no habrá algún cambio significativo; sin embargo ocurre todo lo contrario al colocar los electrodos en sal fundida , la cual conduce muy bien la electricidad.

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Por otra parte en el experimento en sí, uno también se percata de que luego de fundir la sal resulta un tanto tedioso y peligroso colocar inmediatamente los electrodos para que no vuelva a estar en estado sólido ; pero este peligro e podría evitar en parte si uno se encontrara en un lugar más cerrado sin tanta ventilación.

CONCLUSIÓN

Por ser un compuesto iónico la sal de clorato de potasio no experimenta en estado sólido movimiento o cinética en sus moléculas y por tanto en sus electrones; sin embargo estas sales en general tienen la propiedad de conducir la electricidad en estado fundido (líquido) debido a que el aumento de su temperatura y estado permite mayor cinética en sus moléculas. Sin embargo es mucho más simple diluir la sal en un medio acuoso ; ya que a esa temperatura puede resultar muy peligroso , obteniéndose prácticamente el mismo resultado

Comparación de datos de con ducti vida d con el comp ortamiento quimico

Comparar el comportamiento de HCl 6M y de CH3COOH 6M en los siguientes casos:A. Reacción frente a trozos de mármol ( CaCO3): verificar la velocidaddel desprendimiento de gas CO2B. Reacción frente a granallas de zinc: verificar la velocidad de desprendimiento de gas H2

HCl CH3COOHCaCO3 Desprendimiento rápido de CO2 Desprendimiento lento de CO2Zn Desprendimiento rápido de H2 Desprendimiento lento de H2Ecuación química

CaCO3+2HCl CaCl2+CO2+H2O

Zn+2HCl ZnCl2+ H2

2CH3COOH+CaCO3 Ca(CH3COO)2+CO2+H2O2CH3COOH+Zn Zn(CH3COO)2+H2

DISCUSIÓN

Al hacer reaccionar un ácido fuerte (ácido clorhídrico) y un ácido débil (ácido acético o etanoico) se espera que reaccione de forma veloz y lenta respectivamente; con las otras dos sustancias (carbonato de calcio y zinc). Efectivamente al producirse la reacción el ácido fuerte desprende rápidamente dióxido de carbono e hidrógeno molecular, en el mármol y zinc respectivamente; mientras q el ácido débil desprende lentamente el CO2 e hidrógeno.

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CONCLUSIÓN

Esto es debido a que los ácidos fuertes tiene la propiedad de ionizarse completamente o sea formar iones, de esta forma son buenos conductores de la electricidad y muy reactivos como se puede ver en el experimento; en los ácidos débiles ocurre casi de manera contraria.

6.-CUESTIONARIO

1.-Explicar la conducción de una corriente eléctrica a través de un cable metálico.Como se sabe los elementos metálicos son buenos conductores de la electricidad, esto es debido a que sus electrones están libres para moverse de un sitio a otro .En el cable un electrón salta al átomo vecino por un exceso de carga y ocupa un agujero en el de a lado, así en forma sucesiva; formando un flujo ordenado que va hacia una sola dirección y en un mismo sentido.Por lo general el cable metálico es de cobre o en algunos casos de plata.

2.- Defina los términos cátodo y ánodo

El ánodo y el cátodo son electrodos, sustancias que conducen la corriente eléctrica y en cuyas superficies se producen las reacciones REDOX (oxidación– reducción), también ambas forman parte de un mismo dispositivo eléctrico. El ánodo tiene un signo positivo produciéndose una pérdida de electrones (oxidación) al pasar una carga negativa (anión) por dicho electrodo; mientras que el cátodo posee un signo negativo y se produce una ganancia deelectrones (reducción) al pasar una carga positiva (catión).

3.- Escriba el nombre y fórmula de cinco ácidos fuertes y cinco ácidos débiles

ÁCIDOS FUERTES ÁCIDOS DÉBILESFórmula Nombre Fórmula NombreHCl (ac) Ácido

clorhídricoCH3COOH Ácido etanoico o

acéticoHBr (ac) Ácido

bromhídricoC6H8O7 Ácido cítrico

HPO2(ac) Ácido fosforoso

HCOOH Ácido metanoico o fórmico

HI Ácido yodhídrico

CH3CH2COOH Ácido propiónico

H2SO4 Ácido sulfúrico

C6H6COOH Ácido benzoico

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4.- Escriba el nombre y fórmula de cinco bases fuertes y cinco bases débiles

BASE FUERTE BASE DÉBILFórmula Nombre Fórmula NombreCa(OH)2 Hidróxido de

calcioNH3 Amoniaco

LiOH Hidróxido de litio

(NH4)2SO4 Sulfato de amonio

Sr(OH) Hidróxido de estroncio

CO(NH2)2(ac) Úrea

KOH Hidróxido de potasio

(C6H5)2NH Difenilanima

CsOH Hidróxido de cesio

CH3CH2NH2 Etanamina