viernes, 8 de noviembre de 2013

Enlaces iónico, covalente y metálico

Enlace iónico:

Este tipo de enlace suele darse entre elementos que están a un extremo y otro de la tabla periódica. O sea, el enlace se produce entre elementos muy electronegativos (no metales) y elementos poco electronegativos (metales).

Se ceden de electrones del elemento menos electronegativo al más electronegativo y se forman los respectivos iones positivos (los que pierden electrones) y negativos (los átomos que ganan los electrones).

Sus características son:

  • ·         Son sólidos de estructura cristalina en el sistema cúbico.
  • ·         Son enlaces resultantes de la interacción entre los metales de los grupos I y II (electropositivos) y los no metales de los grupos VI y VII (electronegativos).
  • ·         Este enlace se produce una transferencia de electrones de un metal a un no metal formando iones.

Sus propiedades son las siguientes:

  • ·         Tiene una red cristalina estable y sólida.*
  • ·         Sus temperaturas de fusión y ebullición son altas, entre 300ºC y 1000ºC.
  • ·         Son solubles en disolventes polares como el agua, pero no en disolventes apolares, como la gasolina o el benceno.
  • ·         Son duros.
  • ·         No conduce electricidad sólo en estado sólido, pero en estado líquido, gaseoso y una vez fundidos en solución acuosa, sí conducen la electricidad.
  • ·         Al fundirse se liberan de sus posiciones fijas.**


*Ahora explicaremos la unión y la red cristalina estable.

La unión es posible gracias a la fuerza de atracción entre las cargas positivas y las cargas negativas que se forman; es decir, la fuerza de atracción entre los cationes y los aniones.

Una red cristalina depende, esencialmente, de dos factores:

  • ·         Tamaño de los iones. El valor del radio de los iones marcará la distancia a la que se pueden situar por una simple cuestión de espacio. En el caso de redes cuyos tamaños iónicos son más semejantes, los iones se pueden rodear de un mayor número de iones de carga opuesta, y esta red iónica presenta coordinación (8,8), que es la llamada cúbica centrada en el cuerpo.


  • ·         Carga de los iones. Como el cristal es eléctricamente neutro, si los iones tienen carga distinta esto condicionará la estequiometría y, por tanto, la estructura y el índice de coordinación.


La siguiente tabla muestra algunos tipos de estructuras cristalinas iónicas:


Tipo de red cristalina
Coordinación
(anión, catión)
Compuestos iónicos representativos

Cúbica centrada en las caras

(6,6)
NaCl, LiCl
Cúbica centrada en el cuerpo

(8,8)
CsCl, CsBr
Tetraédrica

(4,4)
ZnS, BeO
Tipo fluorita (CaF2)

(8,4)
CaF2, BaCl2
Tipo rutilo (TiO2)

(6,3)
TiO2, SrO2






** Al fundirse se liberan de sus posiciones fijas:

Son sólidos muy duros porque las fuerzas electrostáticas que unen los iones son grandes, pero también son frágiles, ya que, al haber un ordenamiento tan perfecto en la red, pequeños desplazamientos de los iones hacen que las fuerzas que antes eran de atracción pasen a ser de repulsión, por lo que el sólido se rompe.

En otras palabras, los iones tienen posiciones fijas y carecen de movilidad, pero, al fundirse o disolverse en agua, se desmorona la red cristalina quedando los iones en libertad, por lo que estos compuestos fundidos o disueltos conducen la electricidad.

El sodio es un elemento metálico solido que al reaccionar con cloro gaseoso produce una reacción exotérmica formando un precipitado de cloruro de sodio o sal común.

Enlace Covalente:

Se da entre elementos de electronegatividades altas y muy parecidas, en estos casos ninguno de los átomos tiene más posibilidades que el otro de perder o ganar los electrones. La forma de cumplir la regla de octeto es mediante la compartición de electrones entre dos átomos. Cada par de electrones que se comparten es un enlace.

Este tipo de enlace se produce entre elementos muy electronegativos (no metales). Los electrones que se comparten se encuentran localizados entre los átomos que los comparten.

Sus características son:

* En condiciones ordinales (25 °C aprox.) pueden ser sólidos, líquidos o gaseosos 

* Son blandos en estado sólido. 

* Aislantes de corriente eléctrica y calor. 

* Solubilidad. Las moléculas polares son solubles en disolventes polares y las apolares son solubles en disolventes apolares (semejante disuelve a semejante). 

Sus propiedades son:

Son las habituales de los enlaces covalentes:

·    Temperaturas de fusión bajas. A temperatura ambiente se encuentran en estado gaseoso, líquido (volátil) o sólido de bajo punto de fusión.
·    Las temperaturas de ebullición son igualmente bajas.
·    No conducen la electricidad en ningún estado físico dado que los electrones del enlace están fuertemente localizados y atraídos por los dos núcleos de los átomos que los comparten.
·    Son muy malos conductores del calor.
·    La mayoría son poco solubles en agua. Cuando se disuelven en agua no se forman iones dado que el enlace covalente no los forma, por tanto, si se disuelven tampoco conducen la electricidad.

Enlace metálico:

Es el enlace que se da entre elementos de electronegatividades bajas y muy parecidas, en estos casos ninguno de los átomos tiene más posibilidades que el otro de perder o ganar los electrones. La forma de cumplir la regla de octeto es mediante la compartición de electrones entre muchos átomos. Se crea una nube de electrones que es compartida por todos los núcleos de los átomos que ceden electrones al conjunto.

Este tipo de enlace se produce entre elementos poco electronegativos (metales). Los electrones que se comparten se encuentran des localizados entre los átomos que los comparten.

Sus características son:
  • ·         La mayoría se oxida con facilidad.

  • ·         Son en general duros (resistentes al rayado).

  • ·         La fuerza de atracción entre las cargas positivas de los núcleos y las cargas negativas de la nube de electrones, mantiene la unión.

Sus propiedades son:

  • ·         Temperaturas de fusión y ebullición muy elevadas. Son sólidos a temperatura ambiente (excepto el mercurio que es líquido).


  • ·         Buenos conductores de la electricidad (nube de electrones des localizada) y del calor (facilidad de movimiento de electrones y de vibración de los restos atómicos positivos).
  • ·         Son dúctiles (facilidad de formar hilos) y maleables (facilidad de formar láminas) al aplicar presión. Esto no ocurre en los sólidos iónicos ni en los sólidos covalentes dado que al aplicar presión en estos casos, la estructura cristalina se rompe.

jueves, 7 de noviembre de 2013

Práctica 7: Ácidos y bases.

Práctica 7

Objetivo:

Se dará a conocer si algunas sustancias  son ácidos o bases y se realizará una neutralización.

Hipótesis:

Se va a determinar  si las sustancias que utilizamos comúnmente en nuestra vida son ácidos o bases dependiendo de la coloración que presenten al agregar dos indicadores, el universal y uno elaborado por nosotros mismos, y finalmente se observará la neutralización entre un ácido y una base.

Materiales:

Indicador universal


Ácido acético

Hidróxido de amonio

Una naranja

Chicharrones

Jugo de manzana

Vinagre Blanco

Limpia pizarrones

Pétalos de rosa

Alcohol

Crema líquida para limpiar


Instrumentos de laboratorio:

Pipetas

Mortero

Gotero

Tubos de ensayo

Tiras indicadoras de pH

Procedimiento:

1. Primero elaboraremos nuestro indicador, se deben poner los pétalos de rosa y un poco de alcohol y molerlos muy bien.

2. Ahora limpia el mortero y agarra un chicharrón, muélelo hasta que quede polvito y ponlo en dos tubos de ensayo con agua, agrega ambos indicadores, uno en cada tubo, y registra los colores.

Indicador UniversalIndicador de Petalos de Rosa

3. Después en otros dos tubos agrega crema para limpiar y agrega los indicadores.

Indicador Universal Indicador de Petalos de Rosa

4. Realiza lo mismo con el jugo de manzana.
Indicador UniversalIndicador de Petalos de Rosa

5. De inmediato en otros dos tubos agrega vinagre e indicador.
Indicador UniversalIndicador de Petalos de Rosa

6. Debemos realizar lo mismo con la naranja, recuerda de lavar los tubos de ensayo muy bien para que no se revuelvan las sustancias y no se modifique su acidez o basicidad.

Indicador UniversalIndicador de Petalos de Rosa

7. Ahora realizamos el mismo proceso con el limpia pizarrones.

Indicador UniversalIndicador de Petalos de Rosa

8. Posteriormente agrega una pequeña cantidad de ácido acético  en dos tubos y ambos indicadores.
Indicador UniversalIndicador de Petalos de Rosa

9. Por último realiza el proceso anterior con Hidróxido de amonio.

Indicador UniversalIndicador de Petalos de Rosa

10. Después de haber determinado que sustancias son ácidos y cuáles bases, finalmente realizaremos la neutralización con hidróxido de amonio (base) y ácido acético (ácido).



Resultados:

Ácidos y bases



Indicador de Rosa
(morado)
Sustancia
Color
Chicharrón
Rojo
Crema líquida
Verde
Jugo de manzana
Rosa
Vinagre
Rojo
Naranja
Rojo
Limpiador de pizarrón
Rosa
Ácido acético
Rojo
Hidróxido de amonio
Verde

Indicador Universal
(verde)
Sustancia
Color
Chicharrón
Naranja
Crema líquida
Azul
Jugo de manzana
Rojo
Vinagre
Rojo
Naranja
Rojo
Limpiador de pizarrón    
Rojo
Ácido acético
Rojo
Hidróxido de amonio
Azul

Neutralización:

Para saber que se hizo correctamente la neutralización compara con agua e indicador, si el color es igual se realizó correctamente, si no debes agregar más ácido o base dependiendo de la situación.
 Neutralización   Indicador y agua

Observaciones:

Las diferentes sustancias en contacto con ambos indicadores modificaban inmediatamente su coloración, en algunos casos había necesidad de revolver o en su defecto si no se apreciaba adecuadamente el color se utilizaron las tiras indicadoras de pH.

Estas tiras las utilizamos igualmente para estar completamente seguras de que la neutralización se haya hecho correctamente.

Análisis:

Para determinar si las sustancias eran ácidos o bases se utiliza la siguiente escala:

pH
4
5
6
7
8
9
10
Color
Rojo
Naranja
Amarillo
Verde
Azul
Índigo
Violeta

pH
4
5
6
7
8
9
10
Color
Rojo
Salmón
Rosa
Morado
Índigo
Azul
Verde

Para realizar una neutralización  correctamente debe quedar con pH 7, para determinar si quedo en pH 7 o neutro utilizamos indicador universal, por lo tanto quedo verde.

Conclusión:

Con los resultados obtenidos podemos concluir que:



Bases

Hidróxido de amonio


Crema líquida para limpiar




Ácidos
Chicharrón
Jugo de manzana
Vinagre
Naranja
Limpiador de pizarrón
Ácido acético

Y la neutralización es una reacción que se lleva a cabo al combinar un ácido con un base en general producen un hidróxido formando agua y sal. Sabemos que en esta se presenta un pH neutro o de 7.