PRACTICA 02: propiedades de sustancias y sus enlaces químicos

OBJETIVO: Clasificar una serie de sustancias en función de sus propiedades físico-químicas y relacionarlas con el tipo de enlace químico presente en las mismas.

MATERIALES

Sustancias problema (4)

Gradilla con tubos de ensayos (12)

-          Espátula

-          Mechero Bunsen

-          Pinza de madera

-          Agua

-          Acetona

-          Conductímetro

SEGURIDAD:

-          Usa gafas de seguridad.

-          El mechero Bunsen debe apagarse y cortarse el gas siempre que no esté en uso.

-          El vidrio caliente no se aprecia a simple vista, ten cuidado al manipular los tubos de ensayos para evitar quemaduras.

-          Al calentar los tubos de ensayos no apuntes nunca hacia un lugar donde haya un compañero y agita el tubo continuamente mientras lo calientas.

PROCEDIMIENTO:

Para cada una de las sustancias entregadas, realizar los siguientes ensayos:

1. Tomar una pequeña cantidad con la espátula, introducirla en un tubo de ensayo y calentarlo suavemente con el mechero Bunsen. Establecer si su punto de fusión es bajo, medio o alto en función de su comportamiento.
2. Tomar una pequeña cantidad con la espátula, introducirla en un tubo de ensayo y añadir unos 5 mL de agua. Establecer si es soluble en agua. Introducir el conductímetro y establecer si es o no conductora en disolución.
3. Repetir el anterior ensayo sustituyendo el agua por acetona. Establecer si es soluble en acetona.
4. Con ayuda del conductímetro, establecer si es conductor en estado sólido.

TAREAS:

1. Organizar todos los resultados anteriores en una tabla.
2. Efectuar una investigación sobre las sustancias problema y las propiedades investigadas, para comparar los resultados con la bibliografía y asociarles un tipo de enlace. ¡OJO: Es obligatorio incluir la referencia bibliográfica APA de las fuentes empleadas para este fin!
3. Correlacionar las observaciones de la tabla con los resultados de la investigación y crear como conclusión del experimento una tabla en la que se indiquen, para cada tipo de enlace, las propiedades asociadas a las sustancias que lo presentan.

RESULTADOS:

Tabla: propiedades de las sustancias

SUSTANCIA	FUSIÓN	DISOLUCIÓN AGUA	DISOLUCIÓN ACETONA	CONDUCTOR
Sulfato de cobre II	Alto	Si	No	Si
Parafina	Bajo	No	No	No
Hierro	Alto	No	No	Si
Silicato de magnesio	Alto	No	No	No

INVESTIGACIÓN SOBRE LOS ENLACES QUÍMICOS

Los enlaces químicos son las fuerzas que unen a uno o dos átomos para así adquirir un estado más estable que al estar separados y de esta manera tratar de parecerse al gas noble más cercano, buscando tener ocho electrones en su último nivel (regla del octeto).

Hay diferentes tipos de enlaces químicos:

Los enlaces Iónicos:

Se produce cuando un elemento metálico se encuentra con un elemento no metálico. Los átomos del metal ceden electrones al no metal, transformándose en iones positivos y negativos. Al formarse iones de carga opuesta se atraen por fuerzas eléctricas intensas y quedan fuertemente unidos creando así un compuesto iónico.

Características de los compuestos iónicos:

• Son sólidos a temperatura ambiente.
• Altos puntos de fusión y ebullición.
• Son solubles en solventes polares como el agua, pero insolubles en disolventes orgánicos. 
• Son frágiles pero duros. 
• No son conductores 

Los enlaces covalentes Covalentes:

Los átomos no metálicos, son unidos por unas fuerzas llamadas enlaces covalentes, estos mantienen unidos a estos tipos de átomos entre sí. Una de las peculiaridades de estos átomos, es que tienen muchos electrones en su capa más externa, y tienen tendencia a ganar electrones más que a perderlos, para así adquirir la estabilidad de la estructura que tienen los gases nobles. Los enlaces covalentes tienen diferentes tipos:

• polares: en este tipo de enlace uno de los átomos ejerce una atracción mayor sobre los electrones de enlace que otro. todo esto depende de la electronegatividad que contienen los átomos enlazados.
• no polares: cuando el enlace es formado por dos átomos del mismo elemento, la diferencia de la electronegatividad es cero.
• coordinado: La teoría del enlace covalente se describe como una compartición de un par de electrones, pero esto no siempre significa que cada uno de los átomos contribuya con un electrón al enlace. Un enlace covalente en el que uno de los átomos contribuye con ambos electrones al par compartido se llama enlace covalente coordinado

Propiedades de los enlaces covalentes

Hay dos tipos de compuestos convalentes: 

Covalentes reticulares: 

• Son solubles
• Tienen puntos de fusión muy altos
• Son insolubles en agua
• No conducen ni la electricidad ni el calor. 
• Son muy duros

Covalentes moleculares: 

• Pueden tener cualquier estado de agregación. 
• Tienen puntos de fusión muy bajos. 
• Generalmente son insolubles en agua y solubles en disolventes, como la acetona. 
• Son malos conductores de electricidad y calor. 
• Son muy blandos. 

LOS ENLACES METÁLICOS:

Los átomos de los metales tienen poco electrones principalmente en su última capa, estos átomos pierden fácilmente esos electrones, y al perder esos electrones se convierten en iones positivos. Los electrones desprendidos de los átomos forman una nube de electrones que puede desplazarse a través de toda la red. Finalmente el conjunto de los iones positivos queda unido mediante la nube de electrones con carga negativa.

Las propiedades de los enlaces metálicos:

• Suelen ser sólidos a temperatura ambiente.
• Tienen puntos de fusión y de ebullición muy variado.
• Las conductividades térmicas y eléctricas son muy elevadas.
• Presentan brillo metálico.
• No son solubles. 
• Son dúctiles y maleables. 

CONCLUSIÓN Y EVALUACIÓN

Tras la investigación sobre los enlaces químicos y sus características: Hemos concluido que:

• Sulfato de cobre (CuSO4): Enlace iónico.
• Parafina: Enlace covalente molecular. 
• Hierro: Enlace metálico.
• Arena (Silicato de Magnesio): Enlace iónico.   

Hemos hallado estas conclusiones relacionando las características de los compuestos que forman cada enlace químico y con los elementos que estudiamos en el laboratorio.

Después de realizar la investigación sobre enlaces químicos y la tabla para recoger los datos, podemos decir que las propiedades que adoptan los diferentes elementos son debido a su enlace químico. Por ello hemos expuesto a elementos variados a diferentes condiciones y pruebas para hallar sus características y poder relacionarlo con un tipo de enlace químico. Por lo tanto, una de las conclusiones que hemos visto es la siguiente: que no todos disolventes en agua son conductores pero si todos los elementos no disolventes en agua no son conductores.

Uno de los aspectos que podemos mejorar es la cantidad de agua o acetona que le echamos a la disolución, es decir ser más exactos con la cantidad de agua o acetona de la disolución. Dado que en algunos casos nos pasamos o no echamos suficiente y esto podría llevar a confusiones con el resultado.

Como en el caso del agua también se podría controlar las cantidades de sustancias dado que por ejemplo en nuestro caso no echamos mucho hierro y demasiada arena. Este aspecto también podría llevar a error y cambiar el resultado dado que no es igual hacer una disolución con poco o mucho soluto, dado que no es igual de evidente en todos los casos. Por ejemplo en el caso del sulfato de cobre (II) era evidente que el agua se ponía azul pero en otros casos no. Y al coger esa disolución para ver si es conductor o no dependiendo de la cantidad de soluble que tuviese la disolución era más fácil comprobar si era conductor o no dado que en algunos casos era difícil averiguarlo.

Por último podríamos haber dejado más tiempo el elemento al fuego o agitándola en la disolución hasta que fuese mucho más evidente el resultado que se obtenía y no precipitarnos al escribirlo.

Bibliografía:

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