PRACTICA NO. 7

ESTUDIO DE LAS PROPIEDADES DE LOS COMPUESTOS IÓNICOS Y

COVALENTES OBJETIVO

Deducir el tipo de enlace de diferentes compuestos de acuerdo a las propiedades observadas y explicar estas propiedades en función del modelo iónico covalente

INTRODUCCIÓN

SUSTANCIAS IÓNICAS

Las propiedades de las sustancias iónicas dependen de la estructura que tienen a escala de partículas. En las sustancias iónicas los iones se unen mediante intensas fuerzas electroestáticas, que se manifiestan en todas las direcciones del espacio y que generalmente son muy intensas. Los iones de un signo están rodeados por iones de signo contrario, y así sucesivamente, estableciéndose un equilibrio entre las fuerzas atractivas que se producen entre iones de signo contrario con las repulsivas que hay entre iones del mismo signo

La magnitud que determina las propiedades de la energía de red: cuanto mayor sea, más energía se desprende al formarse la sustancia iónica y más energía es necesario comunicar para destruirla

Los iones no están en reposo, sino que debido a la agitación térmica producida por la temperatura a la que se encuentra la sustancia oscilan dentro de un espacio reducido. Al calentar la sustancia, esta agitación térmica va siendo mayor

Debido a la intensidad de esas fuerzas, los punto de fusión son medios o altos, ya que para que los iones se separen por agitación térmica hay que alcanzar temperaturas elevadas. De esta forma, todas las sustancias iónicas son solidas a temperatura ambiente

Por la misma razón, son sustancias duras, ya que no es fácil separar iones: al rayar una sustancia, se separan algunas de las partículas que la forman, por lo que se deben vencer las fuerzas que las mantienen unidas en el solido

No conducen al corriente eléctrica en estado solido, ya que los iones ocupan posiciones fijas en la red, pero si lo hacen fundidos o en disolución, ya que en este caso los iones tienen una cierta

movilidad (la corriente eléctrica consiste en partículas cargadas que se mueven en la misma dirección y sentido a lo largo del cable conductor)

Cuando se golpea un cristal iónico se produce un desplazamiento de las capas iónicas, el cristal puede romperse si el golpe es lo bastante fuerte, son sustancias frágiles.

Solubilidad en líquidos, estas determinan la capacidad disolvente de un liquido. Son solubles en disolventes polares, del tipo del agua, su solubilidad es muy variables, desde grande a nula, dependiendo las características tanto de la sustancia iónica como del disolvente. Cuanto mayor sea la energía de red, menor será la solubilidad

SUSTANCIAS COVALENTES

En estas sustancias se forman estructuras gigantes de átomos unidos mediante enlace covalente.

Como los enlaces son covalentes, muy fuertes, las redes son difíciles de destruir, lo que traduce en el los puntos de fusión son altos, la dureza elevada y solubilidad nula

Características

• Están formados por no metal + no metal • Forma moléculas verdaderas • Los no metales comparten electrones

Propiedades

• Pueden presentarse en estado liquido o gaseoso aunque también pueden ser solidos. Sus puntos de fusión y ebullición no son elevados

• Solubles en solventes no polares • Son malos conductores del calor y la electricidad

REACTIVOS

SOLIDOS

• Naftaleno • Acido benzoico • Sulfato de cobre (II) • Azúcar

• Sal común • Nitrato de potasio • Hidróxido de sodio

SOLVENTES

• CHCl3 • H2O

SOLUCIONES

• Naftaleno – CHCl3 O.5M • Azúcar – agua 0.5M • KNO3 – H2O 0.5M • Sal - H2O 0.5M

• CuSO4 - H2O 0.5M • HCl 3.0M • NaOH 0.5M

MATERIAL

• Circuito eléctrico para conductividad • 3 vasos de precipitados de 250 ml. • 5 tubos de ensayo • 1 pinza para tubo

• mechero • espátula • pizeta

PROCEDIMIENTO

Pruebas que se realizaran

a) Pruebas de solubilidad de cada sustancia en diferentes solventes b) Pruebas de conductividad de las soluciones posibles formadas al hacer la prueba de

solubilidad c) Prueba de temperatura de fusión

ENSAYO CUALITATIVO DE FUSIÓN

Los solidos son Naftaleno, CuSO4, sal, hidróxido de sodio, nitrato de potasio, acido benzoico.

PRUEBAS DE SOLUBILIDAD

SOLIDOS USADOS

• naftaleno • ácido benzoico • sulfato de cobre • cloruro de sodio

• nitrato de potasio • hidróxido de sodio • azúcar

SOLVENTES

• Agua destilada (polar) • CHCl3 (no polar)

Colocar 0.1g de sólido en un tubo de ensayo

Calentar el tubo por la parte del fondo

Observar la rapidez con la que se funden o si no se

funden

PRUEBA DE LA CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA

SOLUCIONES:

• Naftaleno – CHCl3 O.5M • Azúcar – agua 0.5M • KNO3 – H2O 0.5M • Sal - H2O 0.5M

• CuSO4 - H2O 0.5M • HCl 3.0M • NaOH 0.5M

Coloque aproximadamente 0.1 g de solido

Añada 1 ml de solvente, agitelo con cuidado

Observe si el solido se disuelve

Coloque 100 ml de agua dstilada y determine la conductividad electrica

Coloque 100 ml de CHCl3 y determine si conduce la

corriente electrica

Determine las conductividades electricas de

las soluciones

OBSERVACIONES

ENSAYO CUALITATIVO DE FUSIÓN

Naftaleno Pasó de solido a liquido incoloro rápidamente

Sulfato de cobre (CuSO4) Solido color azul, conforme pasa el tiempo se decolora y se torna a color verde-amarillo, no presentó cambio de estado

Cloruro de sodio (NaCl) Solido cristalino, cambió de color a oscuro y presenta liberación de vapor

Hidróxido de sodio (NaOH) De solido pasó a estado liquido y se observaron burbujas

Nitrato de potasio (KNO3) De solido pasó a estado liquido, se solidifica una vez frio

Azúcar De solido a liquido con una coloración amarillenta para después tornarse café oscuro

Ácido benzoico De solido de liquido opaco

La razón por la que los compuestos de enlace iónico tienden a tener un punto de ebullición más elevado es debido a la electronegatividad de sus átomos, este tipo de enlaces lo forman usualmente elementos muy electronegativos con átomos como H, Na, K, que tienen una electronegatividad muy pobre, es decir casi no atraen hacia su centro la nube electrónica, y la variación de energía necesaria para romper una atracción de electrones es tan grande que se ve reflejada como un aumento en los puntos de fusión y ebullición. Por otra parte los enlaces covalentes se forman usualmente entre átomos de electronegatividad parecida y lo que ocurre es que comparten la nube electrónica que los rodea, dando como resultado que la energía para romper la estabilidad del enlace sea menor. En las moléculas con enlaces covalentes mientras menos átomos existan menores serán los puntos de fusión y ebullición, por la simple razón de que existen menos enlaces que romper y por lo tanto se necesita menos variación de energía.

PRUEBAS DE SOLUBILIDAD

En H2O En CHCl3

Naftaleno Insoluble Naftaleno Soluble

Sulfato de cobre Soluble Sulfato de cobre Insoluble

NaCl Soluble NaCl Insoluble

KNO3 Soluble KNO3 Insoluble

Azúcar Soluble Azúcar Insoluble

Ácido benzoico Soluble Ácido benzoico Insoluble

El cloroformo es un compuesto orgánico no polar, por lo tanto servirá de solvente para sustancias no polares. El agua es un compuesto covalente polar así que disuelve, a parte de ser el solvente universal disuelve mucho más fácil y completamente sustancias con su misma naturaleza química es decir sustancias polares. Todo depende de la naturaleza del soluto, que como sabemos, es la sustancia en menor cantidad dentro de la solución, buscando que sea acorde a la naturaleza del solvente que es la sustancia en mayor cantidad dentro de ésta misma. Es importante nombrar que la solubilidad depende entre otras cosas a la naturaleza del soluto, puesto que si el soluto, es de la misma naturaleza del solvente su solubilidad será mucho mayor.

PRUEBA DE LA CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA

Solución Conductividad eléctrica

Naftaleno – CHCl3 (covalente) No

CuSO4 - H2O (iónico) Si

Azúcar – agua (iónico) Si

NaCl – agua (iónico) Si

NaOH – agua (iónico) Si

KNO3 – H2O (iónico) Si

Agua destilada (covalente) No

HCl (iónico) Si

Las que presentan enlace iónico tienen sus electrones muy bien localizados, es decir que los iones en los cristales carecen de movilidad; sin embargo cuando están fundidos o disueltos en soluciones acuosas, como los iones se encuentran libres, es decir adquieren movilidad, por lo cual conducen la corriente eléctrica y el calor.

En general, los de enlace covalente son malos conductores de la electricidad y del calor, justamente porque en solución o en estado de fusión no poseen partículas con cargas libres (a diferencia de las sustancias con enlace iónico), que permitan que se cumpla esta propiedad.

CONCLUSIONES

Con esta practica se pudo hacer evidente las propiedades físicas del tipo de enlace que presente en distintos compuestos y soluciones como: solubilidad en agua, conductividad en agua, punto de fusión, aspecto físico, etc. La diferencia entre estos dos tipos de enlace que se pudieron observar en la practica a nivel molecular es en el enlace covalente los electrones se comparten, mientras que en el enlace iónico un átomo cede sus electrones de valencia y otro los adquiere, formando iones (el primero con carga positiva y el segundo con carga negativa).

Como ejemplo de enlace covalente tenemos el azúcar; viendo que se derritió rápidamente comprobamos el punto de fusión bajo que tienen estos compuestos, también al disolverla en agua y después en cloroformo comprobamos que es soluble solo en disolventes polares y que conduce la electricidad, es decir, es un electrolito.

Y en el enlace iónico tomamos como ejemplo la sal; esta no se derritió porque tiene alto punto de fusión, y es soluble en disolventes polares (agua). Conduce la electricidad por lo que se le considera un electrolito (en estado sólido no conduce la electricidad).