Medidas de seguridad y reglamento del laboratorio

Unidad: Instituto Tecnológico Superior de

Coatzacoalcos.

Edición

No. 3

Fecha de Edición:

Febrero / 2015

Departamento: Ingeniería Petrolera

Materia:

Química Inorgánica

ENLACES QUÍMICOS Y TABLA PERIÓDICA: PROPIEDADES Y CARACTERÍSTICAS.

Práctica no. 3

1. Competencia específica a desarrollar:

El alumno conocerá las fuerzas de atracción entre moléculas, además distinguirá un enlace por puente de Hidrógeno.

El alumno determinará algunas características físicas, como estado físico, color y densidad de algunos elementos de la tabla periódica.

2. Introducción.

El enlace por puente de hidrogeno es la atracción de un átomo de hidrogeno unido

covalentemente a un átomo electronegativo, hacia un segundo átomo electronegativo.

Cuando se establece un enlace covalente entre el hidrogeno y un átomo muy

electronegativo, la nube electrónica entre los dos átomos está muy deformada y presenta

una densidad electrónica mayor alrededor del átomo electronegativo, lo que da lugar a un

dipolo. Si dos de estos dipolos se aproximan, la atracción electrostática entre el extremo

positivo de uno de ellos y el extremo negativo del otro es lo que constituye el enlace de

hidrogeno.

Los enlaces de hidrogeno más fuertes se forman entre el Hidrógeno y el Flúor, el

Nitrógeno o el Oxígeno. Debido a este enlace se explican los puntos de fusión y

ebullición anormalmente elevados del fluoruro de hidrogeno, el agua y el amoniaco,

respecto a los de los otros hidruros de sus grupos respectivos.

En el caso del agua, la asociación molecular originada por el enlace de hidrógeno

determina que este compuesto sea más fácilmente condensable de lo que cabría esperar

por la magnitud y la masa de sus moléculas, siendo liquida a temperatura ambiente

cuando debería ser un gas difícilmente licuable si lo comparamos con el hidruro de azufre

o de selenio. Además en los hidruros, también existen enlaces de hidrogeno en

compuestos como los alcoholes o los fenoles.

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Materia:


Con el descubrimiento de los primeros elementos y sus características, se

desarrolló la idea de que los átomos de los elementos podrían tener ciertas propiedades

análogas a los de otros; nació con ello la idea de clasificar los elementos conocidos con

base en alguna propiedad semejante. Se realizaron diversos intentos para clasificar los

elementos; sobresalen los trabajos de los siguientes investigadores: Dobereiner, John

Newlands, Mendelev, Henry Moseley, Alfred Werner.

Actualmente se ha propuesto una nueva clasificación de los elementos, que se

basan en la configuración electrónica externa y a la que se le ha dado el nombre de Tabla

cuántica de los elementos.

3. Material, Equipos y Reactivos.

MATERIAL

TABLA PERIÓDICA

6 Vidrios de reloj

1 Espátula

7 Probetas de 10 ml

1 Pizeta

1 Pipeta de 10 ml

1 Pipeta de 5 ml

1 Piedra

1 Pelota de plástico pequeña

ENLACES QUÍMICOS

3 Vasos de precipitados de 50 a 100 ml

1 Cristalizador

3 Vasos de plástico muy transparentes

1 Pizeta

1 Goteros

1 Espejo plano de 10 cm por lado

1 Espejo o vidrio de mas de 10 cm

1 Hoja de papel

2 Globos pequeños

1 Moneda de un peso

30 cm. de papel encerado (sin doblar)

Palillo de dientes normales y palillos de dientes planos (sin picos en extremos)

Perforadora de papel

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EQUIPOS

REACTIVOS

TABLA PERIÓDICA

Balanza granataria

TABLA PERIÓDICA

3 g de calcio

3 g de aluminio

3 g de antimonio

3 g de zinc

3 g de yodo

3 g de cobre

50 ml de agua

ENLACES QUÍMICOS

Agua destilada

Alcohol absoluto o

alcohol de caña

Colorante para

alimentos

Agua con detergente o

detergente liquido

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4. Procedimiento (TABLA PERIÓDICA).

1. Depositar 3 g de cada elemento proporcionado en un vidrio de reloj y observa el estado físico que presenta cada uno; anotando las observaciones pertinentes como color, posible textura, etc.

2. Tomar una piedra chica, observarla y pesarla con exactitud, anotando su peso. 3. Verter en una probeta graduada un volumen de 5 ml de agua destilada. 4. Introducir la piedra en la probeta. 5. Observar la elevación del agua y registrar la medición. 6. Realizar el mismo ejercicio con un pedazo de mader y después con una pelota de

plástico y/o canica. 7. Calcular el volumen de cada objeto utilizando tus conocimientos de geometría. 8. Calcular la densidad de cada elemento. 9. Registra en una tabla los valores obtenidos 10. Escribe tus conclusiones

ESQUEMA

Calcio

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TABLA DE RESULTADOS

IMAGEN ELEMENTO ESTADO COLOR VOLUMEN DENSIDAD

Acido Sulfúrico Liquido Transparente 1,84g/m

Sulfato de cobre

Solido Azul

3603

kg/m3

AzufreTécnico

Solido Amarillo

Hidróxido De sodio

Solido Blanco

Permanganato De potasio

Solido Morado

Cooper granular

Solido Naranja

Cloruro de sodio

Solido Blanco

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Procedimiento (ENLACES QUÍMICOS POR PUENTE DE

HIDRÓGENO):

I. DEMOSTRACION DE LAS FUERZAS DE ATRACION ENTRE LAS MOLECULAS

1. Extiende el papel encerado sobre la mesa y divídelo en dos partes. 2. Utiliza un gotero para el agua y otro para el alcohol, colocando en cada pedazo

de papel de 3 o 4 gotas separadas de las muestras. 3. Moja un palillo con agua y acerca la punta húmeda a una de las gotas de agua

(pero sin tocar). Repite con las otras gotas. 4. Moja un palillo con alcohol y haz lo mismo que con las gotas de agua. 5. Observa y anota lo que sucede con ambas soluciones.

II. DEMOSTRACIÓN DE LA DIFERENCIA ENTRE LAS FUERZAS DE ATRACCIÓN DEL AGUA Y EL ALCOHOL.

1. En un vaso de precipitados haga una solución de agua con suficiente colorante para alimentos para que obtenga una solución de color obscuro.

2. En otro vaso de precipitados coloca una pequeña cantidad de alcohol. 3. Vierte sobre el espejo (colocado sobre la mesa) una pequeña cantidad de agua

coloreada para formar una película delgada, con un gotero deja caer una gota de alcohol en el centro de la capa de agua coloreada.

4. Observa y anota lo que sucede.

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III. DEMOSTRACION DE LA FUERZA DE ATRACCION ENTRE LAS MOLECULAS DE AGUA Y EL ALCOHOL

1. Dobla cinco palillos, colocados en forma de estrella con la parte doblada en el centro, sobre el vidrio o espejo.

2. Agregue una gota de agua en el centro de la estrella. 3. Repite la experiencia, pero ahora con una gota de alcohol. 4. Observa y anota lo que sucede en los dos casos. 5. Llena el cristalizador con agua hasta la mitad de su capacidad. 6. Coloca dos palillos de dientes de manera que floten sobre la superficie del

agua y se encuentren el centro del cristalizador. 7. Sumerge la punta de un tercer palillo en el agua con detergente que está

contenida en un vaso de precipitados. 8. Con esa punta toca la superficie del agua entre los dos palillos flotantes. 9. Realiza lo anterior utilizando alcohol en lugar de agua.

10. Anota lo que sucede.

IV. DEMOSTRACION DE QUE LOS ATOMOS TIENEN PARTES POSITIVAS Y NEGATIVAS.

1. Perfore una hoja de papel para obtener de 15 a 20 pequeños círculos, colados separados sobre la mesa limpia y seca.

2. Infla un globo del tamaño de mano y amárralo; frota el globo contra tu cabello limpio, seco y sin grasa (en una sola dirección) de 5 a 10 veces.

3. Acerca el globo a los círculos de papel sin tocarlos. 4. Observa y anota tus conclusiones. 5. Equilibra una moneda sobre la mesa limpia y seca de modo que quede

parada, coloca en equilibrio un palillo de dientes sobre la moneda y cubre todo con un vaso boca abajo.

6. Carga un globo inflado de la manera en que lo hiciste en el paso anterior acerca el globo al vaso sin tocarlo por el lado en que se encuentre con uno de los extremos del palillo, mueve el globo lentamente alrededor del vaso; si no sucede nada cambia de vaso y coloca el globo en el otro de los extremos del palillo. observa si sucede ahora y anota tus conclusiones.

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5. Observaciones

I. Demostración de las fuerzas de atracción entre las

Moléculas.

Como dice el procedimiento, extendimos el papel enserado

sobre la mesa y lo dividimos en dos partes. (Fig. 1)

Luego procedimos a poner las gotas que se indicaban

en ambas partes del papel. (Fig. 1.1)

Colocamos las gotas de agua y alcohol sobre el papel y notamos que al

acercar el agua con el agua no pasa absolutamente nada y con el alcohol

con el agua hay una cierta atracción. (Fig. 1.2 Y 1.3)

Fig. 1.2

Fig. 1.3

Fig. 1

Fig. 1.1

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II. Demostración de la diferencia entre las fuerzas de atracción del

agua y el alcohol.

Diluimos el colorante en agua hasta crear un color

uniforme y muy fuerte. Posteriormente colocamos el

colorante sobre el espejo creando una pequeña mancha

roja de color diluido. (Fig.2)

Después de colocar el colorante sobre el espejo, con

mucho cuidado tomamos un pequeña porción de alcohol

y dejamos caer solo una pequeña gota en el centro de la

solución roja. (Fig. 2.1)

Sucedió que el alcohol al entrar en contacto con el agua de colorante, el

agua se expandió dejando libre al alcohol. Posteriormente el colorante

regreso a tomar su lugar original.

Fig. 2

Fig. 2.1

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III. Demostración de la fuerza de atracción entre las moléculas de

agua y el alcohol.

Empezamos por doblar los palillos por la mitad, lo colocamos

en el centro del espejo en forma de estrella y le dejamos

caer una gota de agua en el centro. (Fig.3)

Notamos que al poner la gota de agua en los palillos

doblados por la mitad la estrella empezó a abrirse y se

perdió su forma. (Fig.3.1)

Cuando colocaos la gota de alcohol notamos que no

paso absolutamente nada. (Fig. 3.2)

Fig. 3

Fig. 3.1

Fig. 3.2

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IV. Demostración de que los átomos tienen partes positivas y

negativas

Como dice la práctica empezamos por perforar el papel, con una

perforadora, posteriormente inflamos un globo y lo pasamos por el cabello

de una de nuestras compañeras. (Fig. 4 y 4.1)

Posteriormente acercamos el globo hacia el papel

con los hoyos perforados y notamos que hay un

leve atracción del papel hacia el globo y

dedujimos que es por la estática que este

produce. (Fig. 4.2)

Desgraciadamente no pudimos concluir esta ´practica

ya que se habían terminado los módulos en el

laboratorio y quedo inconclusa el experimento de la

moneda. (Fig. 4.3)

Fig. 4 Fig. 4.1

Fig. 4.2

Fig. 4.3

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6. Material, Equipos y Reactivos

Cuestionario (TABLA PERIÓDICA)

1. ¿Qué elementos de los estudiados son metales? 2. ¿Qué elementos de los estudiados son no metales? 3. ¿Cómo se encuentran dichos elementos en la naturaleza? 4. Construye la tabla periódica moderna de los elementos utilizando

todas las características posibles.

Cuestionario (ENLACES QUÍMICOS)

1. ¿Qué es el enlace por puente de Hidrógeno? Un enlace por puente de hidrógeno o enlace de hidrógeno es la fuerza atractiva entre un átomo electronegativo y un átomo de hidrógeno unido covalentemente a otro átomo electronegativo

2. ¿Cuál es la diferencia que existe entre la atracción de las moléculas en los otros enlaces?

Puente hidrogeno es un tipo especial de atracción dipolo-dipolo que se forma entre el hidrogeno y un átomo muy electronegativo como el oxígeno, nitrógeno y flúor. Es más fuerte que la unión dipolo pero menos que la electroestática

3. ¿Qué diferencias existen en enlaces entre moléculas iguales y moléculas diferentes?

Polar, las cargas no se compensan, entonces las densidades electrónicas serán mayores en cierta parte de la molécula, haciéndola polar. Un ejemplo es el amoníaco, o el ácido fluorhídrico HF. No polar, las cargas se compensan. Por ejemplo, el oxígeno molecular O2.

4. ¿Por qué se da la diferencia de cargas entre las moléculas? En el interior de una molécula las uniones entre los átomos que la constituyen son de tipo covalente y, por lo tanto, difícil de separar unos de otros. Sin embargo, entre dos o más moléculas también pueden producirse interacciones. Estas interacciones de carácter electrostático se conocen, de forma genérica, como "fuerzas intermoleculares" y son las responsables de que cualquier sustancia, incluidos los gases nobles, puedan condensar. Estas fuerzas se clasifican en dos tipos básicos: Las fuerzas de Van Der Waals y los enlaces por puente de hidrógeno.

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7. Bibliografía sugerida.

Garzón G., Guillermo. Fundamentos de Química General. McGraw-Hill. México.

Rodríguez Moreno, Norma Gloria. Fundamentos de Química Inorgánica.

Interamericana de servicios. México, 1993.

Brown, Theodore L., y Cols. Química, la ciencia central. Prentice-Hall hispanoamericana, México, 1991.

M. Carrillo, R. M. González, G. Hernández, P. Montagut, E. Nieto, R. M. Sandoval & C. Sansón Química general. Manual de laboratorio. Ed. Prentice Hall.

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