Práctica 2. Propiedades de las sustancias debido a su tipo de

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Prácticas de Química Inorgánica
Practica 3
Propiedades de las sustancias debido a su tipo de enlace químico
Antecedentes
El enlace en química, es el resultado de las fuerzas de atracción que mantienen juntos
a los átomos en un elemento o compuesto. Los principales tipos de enlace son el
iónico, el covalente, metálico e intermolecular (como el Puente de hidrógeno). El tipo de
enlace formado, depende de los elementos involucrados y su estructura electrónica. En
un enlace iónico, por lo regular en compuestos inorgánicos, involucra la combinación
de átomos que ganan o pierden electrones formándose iones, como por ejemplo el
sodio (Na) pierde un electrón para formar el ion sodio (Na+) mientras que el cloro (Cl)
gana electrones para formar el ion cloruro (Cl-) en el enlace iónico del cloruro de sodio
(NaCl). En el enlace covalente, los orbitales atómicos de dos átomos se traslapan para
formar un orbital molecular con dos electrones, los cuales son compartidos de manera
efectiva por ambos átomos. Los enlaces covalentes son comunes para compuestos
orgánicos, como el metano (CH4) con 4 enlaces carbono-hidrogeno. En un enlace
covalente coordinado o dativo, uno de los átomos es el que aporta los dos electrones
de valencia y los comparte con el otro átomo para lograr el enlace covalente. El enlace
metálico une a los metales en una red cristalina, los átomos ocupan una posición de la
red como iones positivos, y los electrones de valencia son compartidos entre todos los
iones como un gas de electrones. En un enlace de hidrógeno, el átomo de hidrógeno
enlazado a un átomo electronegativo, como el nitrógeno o el oxígeno, se torna
parcialmente positivo, y es débilmente atraído por otro átomo electronegativo de la
misma molécula o de alguna cercana. El enlace químico en una sustancia está
relacionado con propiedades como la conductividad eléctrica, el punto de fusión, el
punto de ebullición y la solubilidad 1, 2.
Investigación previa
Investigue la toxicidad de los solventes y reactivos que se utilizan en la práctica.
Consulte ejemplos de compuestos con los diferentes tipos de enlace químico. Describa
su estructura de Lewis.
Haga una lista de algunos ejemplos de solventes polares y no polares identifique el tipo
de enlace químico que presentan.
Objetivo
Identificar el tipo de enlace químico de las sustancias de acuerdo a las propiedades que
presentan.
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Material
Cantidad
1
1
10
3
1
1
1
Material
Lentes de seguridad
Conductímetro
Tubos de ensayo
Espátula
Varilla de vidrio
Pinzas para tubo de ensaye
Gradilla
Cantidad
1
1
2
2
1
1
1
Material
Termómetro
Fusiómetro
Vasos de pp de 100 mL
Pipetas de 10 mL
Perilla
Mechero
Vidrio de reloj
Reactivos
Cantidad
Sustancia
Cantidad Sustancia
10 mL
Agua destilada
20 mg
NaCl
1
Benceno
Etanol
Acetona
Cloroformo
Dimetilsulfoxido
Metanol
Dimetilformamida
Alambre de cobre
1
Sacarosa
ZnBr2
Mg(SO4)
Muestra problema
Zinc virutas
Ácido ascórbico
Zn(CO3)2
Alambre de hierro
Procedimiento
Diseñe posibles experiencias (cualitativas) para caracterizar distintas sustancias
atendiendo a las siguientes propiedades: a) solubilidad en solventes polares y no
polares b) conductividad en estado sólido y en disolución, c) puntos de fusión
I. Pruebas de solubilidad
1. Colocar en los diferentes tubos de ensayo aproximadamente 20 mg del
compuesto a analizar (muestra)
2. Añadir a cada tubo 1 mL de algún solvente ya sea polar o no polar
3. Agitar hasta lograr se disuelva
4. Anote los resultados y observaciones
5. Reporte el tipo de enlace que predice de acuerdo a los resultados de solubilidad
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Muestra
H2O
DMSO
DMF
C6H6
Solvente
C2H6O
CH3OH
CHCl3
C3H6O
NaCl
Sacarosa
ZnBr2
Mg(SO4)
Muestra
problema
Zinc virutas
Ácido
ascórbico
Zn(CO3)2
H2O
DMSO
DMF
C6H6
C2H6O
CH3OH
CHCl3
C3H6O
II. Medida de la conductividad
1. Use las soluciones preparadas para la prueba de solubilidad, y 25 mL de los
solventes puros
2. Mida con un conductimetro cada una de las sustancias del punto anterior
3. Anote los valores obtenidos para cada sustancia analizada
4. Mida la conducción de corriente de las muestras de forma solida
5. Discuta los resultados e identifique el tipo de enlace químico involucrado
Muestra(en solución y Conductividad
sólidas)
NaCl
Sacarosa
ZnBr2
Mg(SO4)
Muestra problema
Zinc virutas
Ácido ascórbico
Zn(CO3)2
Muestra
Conductividad
H2O
DMSO
DMF
C6H6
C2H6O
CH3OH
CHCl3
C3H6O
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III. Determinación del punto de fusión
1. Colocar algunos cristales del compuesto a analizar sobre el plato de
calentamiento del fusiometro
2. Calentar gradualmente
3. Observar cuando comienza a fundirse y tomar la lectura de temperatura
4. Compara los diferentes datos recolectados
5. Realiza una grafica comparativa de las temperaturas observadas para cada
compuesto
6. Analizar los resultados con el tipo de enlace químico involucrado en cada una de
las sustancias analizadas
Muestra
Pf
NaCl
Sacarosa
ZnBr2
Mg(SO4)
Muestra problema
Zinc virutas
Ácido ascórbico
Zn(CO3)2
H2O
DMSO
DMF
C6H6
C2H6O
CH3OH
CHCl3
C3H6O
Conductividad
Solubilidad Tipo de enlace químico
IV. Determinación de la Conductividad calorífica
1. Enrolla un alambre de cobre en el bulbo de un termómetro, dejando un extremo
libre aproximadamente 5 cm.
2. Caliente la punta libre del alambre en la zona de oxidación de la flama del
mechero.
3. Observa la columna de mercurio del termómetro procurando tomar el tiempo
exacto desde el inicio del calentamiento hasta alcanzar un aumento de 10 °C,
con respecto a la temperatura que tenga el termómetro al inicio del experimento
(medio ambiente).
4. Repite el experimento usando esta vez alambre de hierro.
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Nota: No bajes la columna del mercurio sacudiendo el termómetro, enfría con cuidado
al chorro de agua de la llave
CUESTIONARIO
1. Explique el tipo de enlace químico que presenta el carbono en sus dos formas
cristalinas (diamante y grafito), el mercurio y el galio.
2. En la tabla siguiente se presentan las propiedades características de tres
sustancias sólidas (X, Y, Z) a la temperatura y presión ordinarias. Señale cuál de
ellas puede considerarse un compuesto iónico, cuál un metal y cuál un
compuesto cuyas partículas están unidas por fuerzas intermoleculares.
Propiedad analizada
Punto de fusión
Solubilidad en agua
Solubilidad en benceno
Conductividad eléctrica en estado
sólido
Conductividad eléctrica en disolución o
fundida
Deformabilidad del sólido
Sustancia sólida a temperatura y presión
ambiente
X
Y
Z
808°C
80°C
1083°C
Sí
No
No
No
Sí
No
No
No
Sí
Sí
No
Sí
Frágil
Frágil
Sí
Bibliografía
1. R. A. Burns, Fundamentals of Chemistry, Editorial Prentice Hall, USA, 2003, 213 –
224.
2. http://www.tiscali.co.uk/reference/encyclopaedia/hutchinson/m0006555.html , Tiscali
2009.
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