INTRODUCCION

INTRODUCCIN

TEMA .- Enlace qumico. Conductividad y solubilidad de las sustancias

OBJETIVO .- Comprender el principio fundamental para la formacin del enlace qumico, adems de explicar las propiedades de las sustancias qumicas sobre la base del tipo de enlace (inico y covalente), tipo de tomos que se enlazan (metlicos y no metlicos). Determinar la polaridad de los solventes.

Los elementos qumicos se combinan de diferentes maneras para formar toda una variedad de compuestos inorgnicos y orgnicos. Hay compuestos gaseosos, lquidos y slidos, los hay txicos e inocuos, otros son benficos para la salud. Las propiedades de cada compuesto dependen del tipo de elementos qumicos que lo forman, el modo como se enlazan (tipo de enlace qumico), la forma geomtrica de los agregados atmicos (molculas), la forma y geometra de los agregados atmicos (molculas) y como estos interactan entre s.

Se han planteado muchas teoras sobre enlace qumico. Para que una teora sea considerada satisfactoria tiene que dar debida respuesta a tres cuestiones fundamentales: Por que se forma un enlace qumico?, A que se debe que los distintos elementos formen distintos nmeros de enlace?, A que se debe que los tomos que constituyen una molcula se siten en posicin definida con respecto a los dems, de modo que el conjunto tenga una configuracin caracterstica?.

Las molculas son entidades independientes unas de otros, ello es particularmente evidente en los gases como O2, N2, vapor de agua(H2O), etc. A presiones altas y temperaturas bajas los gases pasan al estado lquido y luego al slido, debido a que las molculas se enlazan entre s mediante fuerzas de interaccin que genricamente se llaman fuerzas de van der waals.

En 1916, el qumico alemn Walther Kossel expuso que en reacciones qumicas hay prdida y ganancia de electrones por parte de los tomos, y estos adquieren la configuracin electrnica de un gas noble. Sin duda alguna, Kossel se refera al enlace inico, por lo tanto, a compuestos inicos.

Posteriormente los qumicos norteamericanos Gilbert, Newton, Lewis e Irving Langmuir, cada uno en forma independiente estudiaron los compuestos inicos y no inicos (covalentes), demostrando que los tomos al formar enlaces qumicos adquiera la estructura electrnica de un gas noble ( 8 electrones en el nivel externo ), lo que hoy se llama Regla del Octeto.En 1923, G.N.Lewis plantea su teora de enlace por pares de electrones y anuncia que el octeto se logra por medio de comparicin de electrones. Entonces, a Kossel lo podemos considerar como el " padre " del enlace inico, y a Lewis, padre del enlace covalente.

En 1926, Walter Heitler y Fritz Lodon demostraron que el enlace covalente en la molcula de H2 se poda explicar mediante la mecnica cuntica.

La mecnica cuntica describe muy bien a los tomos y la estructura electrnica de los mismos; pero la situacin en la molcula es muy diferente debido a la mayor complejidad de esta, el aparato matemtico es mucho ms difcil de formular y los resultados menos fciles de obtener e interpretar.

Hoy en da, los qumicos disponen de mtodos de calculo y tcnicas experimentales muy sofisticadas que permiten conocer con exactitud la forma, geometra y dimensiones de las molculas. Veamos algunos ejemplos de sustancias qumicas puras:

Cloruro de sodio (NaCl) +1 Na Cl -1

Sulfato de cobre (CuSO4) +2 Cu SO4 -2

H

Agua (H2O) O

H

H

Gas metano (CH4) H O H

H

Metal hierro (Fe)

Metal oro (Au)

La unidad formula constituida por tomos metlicos y no metlicos ionizados (cationes y aniones) se encuentran en la estructura interna de los compuestos inicos; mientras que la unidad formula constituida por tomos no metlicos neutros se llama molcula y se encuentra en la estructura interna de las sustancias covalentes.

Mediante que fuerzas se mantiene unido los cationes y aniones para formar una unidad formula? Evidentemente, mediante fuerzas electrostticas de atraccin que se denomina enlace inico o electrovalente.

Que fuerza mantiene unido a los tomos neutros de una molcula (partcula discreta de composicin atomstica fija o constante)?. Mediante fuerzas electromagnticas ( fuerza elctrica y magntica), predominantemente elctrica, lo que se llama enlace covalente.

Cmo se mantiene unidos los tomos metlicos?. Mediante la interaccin electrosttica de cationes metlicos y el mar de electrones", lo que se llama enlace metlico.FUNDAMENTO TERICO

ENLACE QUMICO.

CONCEPTO.- El enlace qumico es la fuerza que mantiene unido a los tomos (enlace interatmico) para formar molculas o formar sistemas cristalinos (inicos, metlicos, o covalentes ) y molculas (enlace intermolecular) para formar los estados condensados de la materia (slido y liquido), dicha fuerza es de naturaleza electromagntica (elctrica y magntica), predominante fuerza elctrica.

PRINCIPIO FUNDAMENTAL.

Los tomos y molculas forman enlaces qumicos con la finalidad de adquirir un estado de menor energa, para tener mayor estabilidad. En el caso de los tomos, la estabilidad se reflejara en un cambio de su configuracin electrnica externa.

Veamos la formacin de la molcula de HCl.

H + Cl

H Cl + 428 kJ/mol

La misma energa se requiere como mnimo para romper o disociar el enlace (energa de disociacin)

H + Cl + 428 kJ/mol H + Cl

Ahora veamos la formacin de la molcula del Hidrogeno (H2).

H + H H - H + 423 kJ/mol

H - H + 423 kJ/mol

H + H + 423 kJ/mol

La energa potencial de los tomos cuando estn a cierta distancia. A medida que los tomos se aproxima, la energa potencial va disminuyendo. Esta disminucin en energa potencial es mnima y se forma el enlace. Luego, a medida que los tomos se acerca mas, la repulsin de las cargas positivas de los ncleos es mayor que la atraccin de los electrones por los ncleos. En otras palabras la energa potencial llega a su valor mnimo y despus aumenta. La distancia entre los ncleos a esta energa mnima se llama Longitud de enlace de H-H.

Ahora imagine el proceso inverso: Se parte de la molcula H2. Para separar a los tomos se debe dar energa, esta energa se llama energa de disociacin de enlace. Mientras mayor sea la energa de disociacin de enlace, mas fuerte es el enlace.

A la energa de formacin y energa de enlace, se llama simplemente energa de enlace.

NOTACIN O FORMULA DE LEWIS.

Es la representacin convencional de los electrones de valencia (electrones que interviene en los enlaces qumicos), mediante el uso de puntos o aspas que se colocan al rededor del smbolo del elemento (en la notacin de Lewis, los puntos o aspas juntas simbolizan a un orbital apareado y un punto o aspa aislado representa a un orbital desapareado.

En general para los elementos representativos tenemos:

GRUPOIAIIAIIIAIVAVAVIAVIIAVIIIA

NOTACIN

LEWIS

REGLA DEL OCTETO.

G.N. Lewis, al estudiar la molcula de hidrogeno (H2) noto que cada tomo al compartir electrones adquiere dos electrones, o sea la estructura electrnica del gas noble Helio (He2) y comprob tambin que los dems tomos que comparten electrones llegan a adquirir la estructura electrnica de los gases nobles.

Luego plantea: Los tomos, al formar enlaces qumicos y de ese modo lograr su mayor estabilidad, adquiere la estructura electrnica de un gas noble; tomos pequeos (H Y Li ) adquieren dos electrones (He2) y los dems tomos (representativos) adquieren ocho electrones en el nivel externo o nivel de valencia.

Existen muchas e importantes excepciones de la regla del octeto, por lo tanto no hay que sobrevalorar la importancia y aplicabilidad de esta regla.

CLASIFICACIN DE ENLACES QUMICOS.

1. Enlace interatmicos :

Enlace inico o electrovalente

Enlace covalente

Enlace metlico

2. Enlace intermoleculares o fuerzas de van der Waals :

Enlace dipolo-dipolo

Enlace puente de hidrogeno

Enlace por fuerzas de London

ENLACE INICO O ELECTROVALENTE.

Que es enlace inico? Es una fuerza electrosttica de atraccin entre un catin y un anin que se forman previa transferencia electrones de valencia.

Los compuestos inicos binarios (formados solo por dos elementos) ms representativo, se forman entre un metal de baja electronegatividad (IA Y IIA) y un no metal de alta electronegatividad (VIIA, O Y N). Se debe recordar que los elementos de alta electronegatividad tiene alta energa de ionizacin y alta afinidad electrnica, y los elementos de baja electronegatividad ( metales ) poseen baja energa de ionizacin y bala afinidad electrnica. Analicemos el siguiente compuesto inico, la sal comn o cloruro de sodio ( NaCl )

Na Cl ( [ Na ] +1 [ Cl ] -1 El Na pierde 1e- para convertirse en catin sodio (Na+) y el Cl gana 1e- para convertirse en anin cloruro (Cl-), estos se atraen mediante una fuerza electrosttica y forma NaCl.

Nota: La carga total de los iones en cada unidad formula es igual a cero; es decir, la unida formula es elctricamente neutra.

CARACTERSTICAS Y PROPIEDADES GENERALES DE LOS COMPUESTOS INICOS.

El enlace inico se efecta entre un elemento metlico y no metlico, generalmente. Casos de excepcin :

BeCl2, BeO, BeF2, BeBr2, BeI2 y AlCl3No poseen enlaces inicos, poseen covalentes, a pesar de que estn formados por tomos metlicos y no metlicos.

NH4Cl, NH4NO3, (NH4)2SO4, etc

En compuestos binarios, si la diferencia de electronegatividades((EN) es mayor o igual a 1,7 el enlace es inico, as :(EN. ( 1,7 ( Enlace inico.

A temperatura ambiental son slidos de alta dureza (alta resistencia a ser rayados por otros), malos conductores elctricos, solubles en solventes polares como el H2O. Son frgiles y quebradizos (se rompen fcil por accin de fuerzas externas). Los iones se ordenan d tal modo que predominen fuerzas elctricas de atraccin; por accin de una fuerza externa los iones sufren un desplazamiento, por lo que los iones de igual signos se repelen, de ese modo surgen fuerzas internas de repulsin y el slido inico se rompe. Fundidos (en estado slido) o disueltos en agua (solucin acuosa) son buenos conductores elctricos, porque dichas condiciones se encuentran con mayor libertad y por lo tanto las sustancias que se ionizan al disolverse en agua y conducen la corriente elctrica, se llaman electrolitos. Son slidos cristalinos, porque los iones se distribuyen regularmente en el espacio tridimensional, formando celdas unitarias que son figuras geomtricas regulares.ENERGA RETICULAR (() .- Es la energa necesaria para separar los iones del slido cristalino y obtener as los iones respectivos en la fase gaseosa; es exactamente igual a la energa libertada cuando un catin y un anin en fase gaseosa se unen para formar una unida formula del sodio inico. Por ejemplo:

Na(g)+ + Cl(g) -

NaCl(s) + 786 kJ/mol Li(g)+ + F(g) -

LiF(s) + 1012 kJ/mol K(g)+ + Cl(g) -

Kcl(s) + 699 kJ/molLa energa reticular mide la intensidad de la fuerza electrosttica que mantiene unido al catin y anin; por lo tanto, la temperatura de fusin del slido inico es directamente proporcional a la energa reticular.

Relacin entre diferencia de electronegatividad ((EN), energa reticular (() y Tfusin de algunos compuestos inicos binarios.COMPUESTO(EN.E. RETICULAR(()Tfusin (0C)

NaCl

NaBr

NaI

2,1

1,9

1,6786

736

686801

750

662

KCl

KBr

KI

2,2

2,0

1,7699

689

632772

735

680

Si el catin es el mismo y los aniones pertenecen a un mismo grupo, podemos concluir:

(EN. Directamente Tfusin Proporcional

APLICACIONES IMPORTANTES DE COMPUESTOS INICOS EN SISTEMAS BIOLGICOS.

Los compuestos inicos proporcionan al organismo vivo los minerales ( cationes metlicos) que cumplen funciones vitales, como por ejemplo: los iones Na- y K+ (provenientes de NaCl y KI) se encargan de mantener la presin osmtica correcta en ambos lados de la pared celular y de sostener el impulso nervioso; el ion Ca+2 ( proviene de la CaCO3 y Ca(PO4)2 ), es el componente principal de los huesos y de los dientes, controla el ritmo cardiaco y permite la coagulacin de la sangre; el Mg+2 participa en el funcionamiento de los msculos y los nervios, y es vital en la fotosntesis; el ion Fe+2 es constituyente de la hemoglobina (constituyentes de los glbulos rojos de la sangre), etc. adems de los citados anteriormente, ciertos compuestos inicos se emplean en la medicina (quimioterapia), como por ejemplo:

COMPUESTOAPLICACIN

Li2CO3Antidepresivo

NaIFuente del iodo para el buen funcionamiento de la glndula tiroides.

NaHCO3Es anticido, para neutralizar la acidez estomacal.

KNO3Diuretico

CaSO4Par enyesar

FeSO4Medio radio opaco para los rayos X

SnF2Proporciona el ion F- para el fortalecimiento de los dientes.

ENLACE COVALENTE.

Cmo se unen los tomos no metlicos para formar las molculas?

Lo hacen mediante enlace covalente.

Que es enlace covalente? Es la fuerza electromagntica, principalmente elctrica, que surge cuando los electrones compartidos son atrados por los ncleos de los tomos enlazados. Esta fuerza es ms intensa y la energa potencial de los ncleos es mnima a una cierta distancia internuclear llamada longitud de enlace.

TIPOS DE ENLACE COVALENTE.

I. Segn l numero de electrones aportados para formar el par electrnico enlazante.

1.1. Covalente normal ; En este tipo de enlace, cada tomo aporta un electrn para formar el par electrnico enlazante, por lo tantos se efecta en orbitales desapareados.

X ( ( Y ( X : Y X - Y

Por ejemplo, para la molcula de hidrogeno (H2) :

H ( H ( H : H H - HPara la molcula de amonio (NH3)

3H + N ( H N H N

H H H

H

Para la molcula de metano (CH4)

4H + C ( H

H

H C H

C

H H H

H

1.2. Covalente coordinado o dativo ; Consiste en que el "par electrnico enlazarte" es aportado por un solo tomo.

X : Y ( X : Y X Y

Por ejemplo, para el ion amonio (NH4)+

N

H

H

+ H+ H H

N

N

H

H H

H H

H H

El ion amonio tiene tres enlaces covalentes normales, un enlace dativo y los tomos cumplen la regla del octeto.

II. Segn l numero de pares electrnicos enlazantes.

2.1 Covalente simple ; Consiste en un par electrnico enlazante entre dos tomos. En general :

X Y X Y

Por ejemplo:

a) Cl2 ( Cl Cl Cl Cl

b) H2O ( O

H H

2.2 enlace mltiple; Consiste en dos o ms pares electrnicos enlazantes entre dos tomos. En general:

X = Y X ( Y

- dos pares enlazantes - tres pares enlazantes

- enlace doble - enlace triple

- enlace de segundo orden - enlace de tercer orden

III. Segn el tipo de orbital molecular enlazante.

Son de dos tipos: Enlace sigma( ( ) y enlace pi ( ( )

FENMENO DE RESONANCIA

En ciertas molculas y especies inicas, se comprueba experimentalmente que la energa de enlace y longitud de enlace (distancia internuclear) son iguales para todos los enlaces. Cmo explicar este hecho?. Lo explicaremos con el fenmeno de resonancia.

Consiste en la deslocalizacin de electrones pi ( ( ), es decir, los electrones pi tienen una posicin fija en la molcula, pues pertenece a mas de dos ncleos enlazados originando una fuerza adicional al enlace simple localizado.

l termino resonancia no implica que las molculas alternen rpidamente de una estructura Lewis a otra. Lo que significa es que, siguiendo el sistema de Lewis, no es posible construir una estructura que por si sola baste para representar adecuadamente una molcula, debido a que algunas de las parejas enlazantes de electrones no estn localizadas y contribuyen a fortalecer el enlace de mas de un par de tomos dentro de la molcula.

La resonancia es simplemente un artificio cuntico que sirve para describir este hecho; no significa que una estructura Lewis pueda existir independientemente de las otras. Las estructuras resonantes tomadas simultneamente en conjunto, dan una representacin adecuada a la estructura electrnica de la molcula . este concepto es el fundamento del mtodo del enlace valencia en mecnica cuntica, introducido por Pauling.

PARMETROS DE LA ESTRUCTURA MOLECULAR.

Son las caractersticas fundamentales que determinan las propiedades y en consecuencia, las caractersticas de las diferentes estructuras que pueden tomar las molculas.

1. ENERGA DE ENLACE.

Es la energa liberada al formarse un enlace o energa requerida para romper (energa de disociacin) un enlace. Para el caso ms simples de molculas diatmicas tenemos:

MOLCULA HOMO ATMICARADIO COVALENTEENERGA DE ENLACEVARIACIN CON EL RADIO COVALENTE

F-F

Cl-Cl

Br-Br

I-I

64

99

114

133

154,6

242,0

192,7

150,9

- Aumenta radio covalente.

-Disminuye energa de enlace

Recordemos que el radio covalente es la mitad de la distancia entre dos ncleos unidos mediante enlace covalente simple, que depende de tamao de los tomos enlazados.

MOLCULA HETEROATOMICARADIO COVALENTEENERGA DE ENLACEVARIACIN CON EL RADIO COVALENTE

H-F

H-Cl

H-Br

H-I

1,9

0,9

0,7

0,4

564,3

430,5

365,3

298,4

-Disminuye diferencia de ectronegatividad.

-Disminuye energa de enlace.

2. LONGITUD DE ENLACE ( )Es la distancia promedio entre dos ncleos entre dos tomos enlazados. Decimos promedio porque los tomos enlazados tienen diferentes movimientos (vibracin, rotacin, reflexin, etc), que hacen variar estas distancias.

Relacin entre energa de enlace y longitud de enlace.

ENLACEENERGA DE ENLACELONGITUD DE ENLACE

C - C

C = C

C ( C346,94

610,28

827,64154

134

120

La longitud de enlace varia en forma inversa a la diferencia de electronegatividad ((EN).

Relacin entre longitud de enlace y diferencia de electronegatividades.

ENLACEMOLCULA (pm)((EN)

C-H

N-H

O-H

F-HCH4NH3H2O

HF

109

101

96

920,4

0,9

1,4

1,9

3. ANGULO DE ENLACE.

Si un tomo esta unido a otros dos tomos, el ngulo entre los ejes de enlace se llama ngulo de enlace. Tambin consideramos los ngulos de enlace promedio, ya que varia con el movimiento de los tomos enlazados.

POLARIDAD Y APOLARIDAD DE ENLACE

1. ENLACE COVALENTE POLAR.

Es aquel enlace que surge entre los tomos de elementos diferentes, donde la comparicin del par electrnico enlazante no es equitativo, esto es debido a que uno de los tomos es ms electronegativo que el otro. Este disloque en la comparicin de los electrones de enlace origina una polaridad electricen los tomos; as, el tomo ms electronegativo atrae con mayor fuerza los electrones compartidos, por lo que posee mayor densidad electrnica, presentando una carga parcial negativa y el tomo menos electronegativa presenta una carga parcial positiva.

2. ENLACE COVALENTE APOLAR.

Consiste en la comparicin equitativa( o igual) de los electrones enlazantes entre dos tomos, por lo que no surgen polos permanentes. Se presenta cuando se unen tomos identicos o tomos de igual electronegatividad.

PROPIEDADES GENERALES DE SUSTANCIAS COVALENTES.

A temperatura ambiental pueden ser slidos, lquidos o gaseosos. Poseen unidas discretas con una composicin atmica definida y constante llamada molcula. Son malos conductores elctricos en cualquier estado fsico, incluso disueltos en agua (no son electrolitos). Son blandos (baja dureza) Poseen punto de fusin bajo y son solubles en el agua que los compuestos inicos tpicos.Debe advertirse que hemos citado propiedades generales; por lo tanto, hay

excepciones, as por ejemplo, el HCL, H2SO4, HNO3, etc. son covalentes; pero, disueltos en agua, se ionizan y conducen la corriente elctrica (son electrolitos); el grafito es covalente, sin embargo es buen conductor elctrico; el diamante es covalente, sin embargo es el material mas duro que se conoce y de alta temperatura de fusin.

Algunas aplicaciones de ciertos compuestos covalentes:

NOMBRE QUMICOFORMULANOMBRE COMNUSOS

cido acticoCH3COOHVinagreEncurtidos, aderezos para ensaladas, fabricacin de otras sustancias qumicas, etc

cido clorhdricoHClcido muriticoLimpieza de tabiques y metales, presente en el cido estomacal que cumple funcin vital, etc.

cido sulfricoH2SO4cido acumuladorManufactura de fertilizantes y otras sustancias qumicas, refinacin de petrleo, etc.

Dixido de carbono slidoCO2Hielo secoRefrigeracin de objetos, y extinguidotes de incendios.

EtanolC2H5OHAlcohol de granoAguardiente,cerveza, vino, combustible, disolvente industrial, manufactura qumica, etc.

MetanolCH3OHAlcohol de maderaDisolvente, combustible, fabricacin de adhesivo, plsticos, fibras, etc.

Oxido nitrosoN2OGas hilaranteAnestesia, oxidante para combustibles de alta energa, etc.

AmoniacoNH3AmoniacoFertilizantes, fibras, plsticos, explosivos

cido fosfricoH3PO4Fertilizantes, detergentes, alimento para animales, etc.

cido ntricoHNO3Agua fuerteFertilizantes, plsticos, explosivos, etc.

CloroCL2Potabilizacin del agua, plsticos, insecticida, papel, etc.

EtilenoCH2 = CH2Etilenoplsticos de polietileno, anticongelante, fibras textiles, etc.

NitrgenoN2Atmsfera inerteConservacin de metales activos ( IA), refrigeracin(-960C), etc.

ENLACE METLICO.

Sabemos todos que los metales poseen brillo, alta resistencia mecnica, son buenos conductores elctricos y calorficos, dctiles (conversin a hilos), maleables (conversin a laminas), relativamente de alta densidad y dureza, etc.

Los compuestos inicos y covalentes poseen estas propiedades?

Evidentemente que no, por ejemplo los slidos inicos son quebradizos y malos conductores; los covalentes son opacos, de baja resistencia mecnica y malos conductores.

Entonces, en los metales no hay enlace inico ni covalente?

No, existe un tipo de enlace muy especial llamado enlace metlico. Existen dos modelos que inventaron los cientficos para explicar el enlace en los metales: El modelo de gas electrnico (segn este modelo los electrones de valencia se desprenden de sus tomos y quedan libres para moverse y desplazarse por toda la red cristalina en forma catica o al azar formando as un mar de electrones o gas electrnico que envuelve a los cationes metlicos, surgiendo as una gran fuerza elctrica, que es la responsable de que los metales tengan en genera alta resistencia mecnica) y el modelo de bandas, este ultimo se fundamenta en la mecnica cuntica.

ENLACES INTERMOLECULARES.

Cuando las sustancias se encuentran en estado liquido o slido, las molculas que las forman se encuentran a distancias muy cortas entre s, en estas condiciones se presentan fuerzas de atraccin molecular o enlaces intermoleculares cuya intensidad depende del tipo de molculas, es decir si son polares o apolares. A partir de este tipo de interacciones se pueden explicar la variacin de las propiedades de los lquidos como el punto de ebullicin, presin de vapor, viscosidad y calor de vaporizacin. As como tambin se relacionan en forma directa con algunas propiedades de los slidos como el punto de fusin y el calor de fusin. Los enlaces intermoleculares constituyen las interacciones entre partculas individuales de una sustancia, estos enlaces son ms dbiles que los enlaces interatmicos o enlaces covalentes que existen dentro de cada molcula.

ENLACE DIPOLO - DIPOLO (D-D)

Consiste en la fuerza de atraccin elctrica entre los polos opuestos de molculas polares. En comparacin con la fuerza de atraccin electrosttica entre 2 iones de signo contrario (enlace inico) que varia en relacin directa a 1/d2, el enlace dipolo - dipolo varia en relacin a 1/d4, lo cual significa que es ms dbil y se manifieste con mayor intensidad a distancias muy cortas.

A diferencia del enlace inico, en el enlace dipolo-dipolo los signos (+) y (-) representa solo " cargas parciales" debido a un momento dipolar resultante en cada molcula.

En qumica orgnica, los enlaces dipolo-dipolo se presentan en muchas sustancias como por ejemplo en la acetona (liquido que es buen disolvente de pinturas, lacas, barnices, etc) y el propanaldehdo, siendo ms intensa la atraccin dipolo - dipolo en la acetona lo cual se comprueba por su mayor temperatura de ebullicin (la temperatura de ebullicin es directamente proporcional a la intensidad de las fuerzas intermoleculares).

ENLACE PUENTE DE HIDROGENO.

Los elementos puente de hidrogeno no constituyen un tipo de enlace nuevo, sino un caso especial de enlace dipolo - dipolo muy fuerte.

Los enlaces puente de hidrogeno se forman entre las molculas polares que contienen H unido a cualquiera de los 3 elementos pequeos (del segundo periodo de la tabla) de alta electronegatividad que son F, O y N, es decir, las molculas que se atrae por enlaces puente de hidrogeno presentan enlaces interatmicos de alta polaridad: el enlace puente de hidrogeno consiste en una fuerza elctrica de atraccin entre un par electrnico solitario de un tomo de F, O o N (( -) y el ncleo de un tomo de H prcticamente libre de electrones (( +) que acta como un protn aislado, por lo tanto es una fuerza muy intensa, por ello el enlace puente de hidrogeno es el enlace intermolecular mas fuerte.

Debido al enlace puente de hidrogeno, los lquidos asociados (as se denomina a las sustancias que presentan este tipo en enlace) como el agua H2O, el alcohol etlico C2H5OH y el amoniaco NH3 poseen puntos de ebullicin excepcionalmente altos en comparacin con otras sustancias polares que pertenecen a una misma funcin, lo que confirma experimentalmente que el E.P.H. es l mas fuerte de todos los enlaces intermoleculares.

ENLACE MEDIANTE FUERZAS DE LONDON (F.L)

Se denomina as en honor al fsico-qumico alemn Fritz London (1930), tambin son denominadas fuerzas de dispersin; antiguamente se les llamaba tambin fuerzas de van der walls. Actualmente, fuerzas de van der walls involucra a todas las interacciones o fuerzas intermoleculares.

La fuerzas de London consiste en una fuerza de atraccin elctrica muy dbil entre dipolos no permanentes, es decir entre un dipolo instantneo y un dipolo inducido correspondientes a 2 molculas que se encuentran a distancia de 5 a 10 A entre s, es decir, que se manifiestan a distancias muy cortas y su magnitud varia en relacin directa a 1/d7, lo que significa que son mas dbiles que los enlaces dipolo- dipolo.

Las fuerzas de london o de dispersin estn presentes en todo tipo de molculas (apolares y polares) cuando las sustancias se encuentran en estado slido o liquido. En molculas apolares las fuerzas de London son las nicas atracciones intermoleculares que existen, debido a ello se puede explicar la licuacin de sustancias gaseosas como el metano, dixido de carbono, dixido de azufre, oxigeno, nitrgeno, hidrogeno, etc. a temperaturas muy bajas y presiones altas, ya que estas condiciones surgen las fuerzas de London.

La fuerza de London es directamente proporcional al peso molecular, superficie de contacto y numero de electrones de valencia no enlazantes (electrones polarizables) .

DETALLES EXPERIMENTALES

A) Materiales y reactivos.

a.1) Materiales:

1 baso precipitado de 100ml

1 pinza aislante Equipo de conductividad.a.2) Reactivos:

Solucin de NaCl (0,1M)

Sacarosa

Bencina

Solucin de CuSO4 Solucin de NaOH

Solucin de NH4OH

Solucin de NH4Cl

Solucin de H2SO4 concentrado

Solucin de H2SO4 diluido Agua potable Agua destilada Aceite B) Procedimiento experimental.

Llenar con agua potable hasta la mitad del volumen del vaso, introducir los elctrodos del equipo y ensayar la conductividad.

Repetir la experiencia anterior, pero ahora usando agua destilada.

Comparar los resultados y dar una explicacin de este comportamiento.

Agregar al vaso que contiene agua destilada, mas o menos 1g de NaCl e introducir lentamente los electrodos desde la superficie exterior hacia el fondo (sin tocar el fondo del recipiente).

Retire el equipo de conductibilidad y agite la solucin con una bagueta a fin de que todo el NaCl se disuelva. Ahora todos los iones se han distribuido homogneamente por toda la solucin.

Introduzcan nuevamente los electrodos del aparato de conductividad. Anote y explique su observacin .

Ensayar la solubilidad de cada una de las muestras entregadas por el profesor(a), con los respectivos solventes y averige si conducen la corriente elctrica.DISCUSIN DE LOS RESULTADOS

Por qu el grafito siendo un no metal conduce la corriente? Es por su naturaleza cristalina y porque algunos de sus tomos estn libres.

CONCLUSIONES

Experimentalmente se puede hallar el tipo de enlace de una sustancia por medio de su conductividad elctrica.

RECOMENDACIONES

Manejar con mucho cuidado los utensilios por utilizar.

Evitar en lo posible el contacto cutneo con las soluciones, pues estas pueden causar lesiones en la piel.

Manejar con cuidado el equipo de conductividad.

Lave bien l vaso precipitado y enjuguelo con agua destilada.BIBLIOGRAFA

Casadoi Gispert. Estructura atmica y enlace qumico. Editorial Reverte S.A. 08014 Barcelona. Primera edicin 1,996.

Slabaugh, w Parsoms.T. qumica General. Editorial Linusa. Sexta impresin l974.

Pimentel, george. Qumica una ciencia experimental. Chemical education, material study . Editorial Revarte P.A. Barcelona , 1989

Chang, Raymond. Qumica. Editorial MC Graw hill Interamericana Editores. Sexta edicin, 1998

Aguirre, Roberto Martn y Rosales Rimac Cesar. qumica. Anlisis de principios y aplicaciones. Lumbreras Editores SRL. Tercera edicin, 2001.

ANEXOS

CUESTIONARIO

1. Completar el cuadro anterior.

MUESTRASOLVENTESOLUBILIDADCONDUCTIVIDADTIPO DE ENLACE

H2O potable

H2O destilada

Bencina

NaCl

Ac. Benzoico

Sacarosa

CuSo4

Aceite

H2SO4 cc

H2SO4 diludo

Ac.Acet.glacial

Ac.Aceite dil.

NaOH(sol)

Nh4OH(sol)

NH4Cl(sol)

Muestra 1

Muestra 2

Cu(s)

C(s)

2. Hacer un diseo del equipo, explicando su funcionamiento.

Este equipo permite la determinacin del tipo de enlace por medio de la conductividad elctrica. Presenta un foco con dos electrodos en la parte inferior, el vaso precipitado se colocara junto con el reactivo, debajo del equipo haciendo contacto con los electrodos.

3. Que relacin hay entre la intensidad de la luz y la cc de iones en las soluciones?

Como sabemos en una solucin los iones se forman ante la necesidad impetuosa de los elementos por alcanzar la mayor estabilidad liberando o ganando electrones, formndose as iones y cuyo flujo portador de carga permitir la manifestacin de la corriente elctrica.

Por lo tanto si en una solucin cuyo porcentaje molar de iones es elevado la corriente elctrica se dar con mayor intensidad y viceversa.

Matemticamente:

[ Iones] = K

I

La relacin es directamente proporcional porque a mayor cc de iones, mayor ser la intensidad de luz.

4. De que manera puede determinar el tipo de enlace?

Se puede saber por el magnetismo o corrosin

5. De sus observaciones, explique la diferencia entre un cido fuerte y un cido dbil o entre base fuerte y una base dbil.

cido fuerte; son compuestos covalentes, se analizan en medio acuoso. Estos cidos son muy pocos y es importante reconocerlos: HClO4, HI, HCl, HNO3 y H2SO4cido dbil; son aquellos que sufren disociacin inica parcial, la mayora de molculas no se ionizan.

Base fuerte; son compuestos inicos, se analiza en medio acuoso, estos son: NaOH, KOH, RbOH, CsOH, Ca(OH)2, Sr(OH)2 y Ba(OH)2

Base dbil; poseen actividad bsica, pero no de manara muy intensa, establecindose equilibrio inico; se caracteriza por tener una constante de basicidad.( si este valor es ms pequeo, entonces la base ser ms dbil).

6. Defina de acuerdo a sus observaciones, solubilidad y polaridad.

Solubilidad; es la capacidad que tienen las sustancias de mezclarse con otras sustancias.

Polaridad; es cuando una molcula tiene carga positiva y negativa a su alrededor, debido a que la sustancia de mayor electronegatividad atrae electrones de otros tomos.

7. De sus resultados experimentales, Cual es la relacin entre solubilidad y polaridad?

En que una sustancia debida (ser soluble en otro compuesto) en agua u otro compuesto donde sea soluble crea una polaridad que nos ayuda a determinar el tipo de enlace en esa sustancia.