Enlaces químicos

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Introducción
Los enlaces químicos son las fuerzas que actúan entre dos átomos o grupos de átomos que conducen a la formación de un agregado estable y determinan las propiedades de las sustancias. Dependiendo del tipo de enlace la sustancia puede ser sólida, líquida o gaseosa; soluble o insoluble en agua y conductora o no de corriente eléctrica. Más que centrarse en la enumeración exhaustiva de las características de cada tipo de enlace, el esfuerzo se orientará a justificar por qué ciertos elementos se enlazan de una manera tal que forman sustancias con características concretas. Esta práctica hablará de las propiedades de cada una de las sustancias además de clasificarlas dependiendo del enlace que involucra.
Un término importante que veremos son las fuerzas intermoleculares; estas son las que hacen que se establezcan moléculas con una determinada composición y se mantengan unidos sus átomos, mostrando moléculas electro neutras. Existen diferentes tipos que hacen posible que las sustancias puedan atraerse dependiendo de sus características o repelerse entre ellas. De igual manera es importante reconocer si sus propiedades específicas son factores considerables para la conductibilidad eléctrica.
 “Las propiedades periódicas de los elementos y sustancias son las características que tienen los elementos y que varían en forma secuencial por grupos y períodos, estas son de suma importancia, puesto que su conocimiento permite predecir el comportamiento químico de los elementos.” (Burns, Ralph, A, 2011)[footnoteRef:1] Con base en la información recolectada y en los experimentos que se realizarán, se mostrará la importancia y utilidad de estas, y con ello lograr un mejor entendimiento de la formación de moléculas y sustancias que existen, puesto que es importante saber cómo se crean, combinan y se transforman en una nueva materia. [1: Burns, Ralph, A. (2011). “Fundamentos de la Química” (Quinta edición). Pearson Education] 
Antecedentes
Propiedades periódicas de los elementos
Las propiedades periódicas de los elementos químicos, son “características propias de dichos elementos que varían de acuerdo a su posición en la tabla periódica” (González, 2010)[footnoteRef:2], es decir, dependiendo de su número atómico. Las propiedades mayormente estudiadas son: [2: Mónica Gonzales. (2010). “Propiedades periódicas de los elementos”. Química la guía 2000.] 
Electronegatividad: Es la capacidad de un elemento de la tabla periódica para atraer hacia sí mismo los electrones que lo enlazan con otro elemento, nos permite saber la polaridad del enlace, así como saber el tipo de enlace[footnoteRef:3]. Podemos apreciar que el flúor es el elemento más electronegativo de la tabla periódica y el francio siendo el menos electronegativo. [3: Brown, T. L., Lemary, Jr. H. E., y Bursten, B. E. (1993). “Química: la ciencia central” (5a ed.). México: Prentice Hall Hispanoamericana.] 
Radio atómico: Es la distancia que existe entre el núcleo y la capa de valencia, hace posible determinar el tamaño del átomo. El radio atómico en la familia de los elementos aumenta de arriba hacia abajo, acompañada proporcionalmente de la cantidad de átomos de cada elemento. Por lo tanto y como nos indica la tabla el elemento de mayor radio atómico es el Cesio.
Afinidad Electrónica: Es la energía mínima necesaria para la liberación de un electrón perteneciente a un anión de un determinado elemento. La veremos crecer de abajo hacia arriba de izquierda a derecha. El Cloro como ejemplo claro posee la mayor afinidad electrónica de la tabla cerca de 350 KJ/mol.
Potencial de Ionización: Mide la energía necesaria para retirar un electrón de un átomo neutro en estado fundamental. Considerando que la energía necesaria para retirar el primer electrón siempre es mayor que la necesaria para retirar el segundo electrón que a su vez es menor que la tercera y así sucesivamente. El Flúor y el Cloro son los elementos con mayores potenciales de ionización ya que son los elementos de mayor afinidad electrónica de la tabla periódica.
Disoluciones 
Las disoluciones son mezclas homogéneas de dos o más sustancias, cuyos componentes no se pueden distinguir a simple vista. En este tipo de mezclas, el soluto se distribuye uniformemente por todo el volumen de la disolución. Las disoluciones se pueden clasificar según el estado de agregación de sus componentes, es así como podemos encontrar tres tipos de disoluciones sólidas: las aleaciones, las amalgamas y el vidrio.[footnoteRef:4] [4: Brown, T. L., Lemary, Jr. H. E., y Bursten, B. E. (1993). “Química: la ciencia central” (5a ed.). México: Prentice Hall Hispanoamericana.] 
Tipos de enlace químico
Enlace Iónico: Un enlace iónico es aquel en el que se unen elementos metálicos con los no metálicos, los metales se quedarán con carga positiva convirtiéndose en cationes ya que su tendencia es la de perder electrones. Por otra parte, los no metales quedarán con una carga negativa, formándose aniones, dada su tendencia a ganar electrones. Estas dos cargas de signo contrario se atraen. Tiene características como altos puntos de fusión, debido a que las fuerzas electrostáticas son fuertes y para vencerlas se requiere un alto aporte de energía.[footnoteRef:5] [5: Guardado.J, Sánchez. E, Robles.I (2007),” Química General: Un nuevo enfoque en la enseñanza de la química”, (1era edición). México, Once Ríos Editores.] 
Enlace covalente: Es aquel en el que dos elementos no metálicos comparten sus electrones de valencia para alcanzar la configuración electrónica de los gases nobles, alcanzando el octeto, con excepción del hidrógeno que alcanza la configuración del helio con 2 electrones de valencia, siendo así más estables. Estos enlaces generan moléculas, lo cual es una diferencia significante con las redes iónicas.
Enlace covalente polar: En un enlace covalente polar uno de los átomos ejerce una atracción mayor sobre los electrones de enlace del otro. Se llaman polares porque al compartir desigualmente los electrones se generan dos polos a través del enlace; un enlace covalente polar tiene polos positivo y negativo separados.
Enlace covalente no polar: Se forma entre átomos iguales y la diferencia de electronegatividad debe ser cero o muy pequeña (menor que 0,8). En este enlace, los electrones son atraídos por ambos núcleos con la misma intensidad, generando moléculas cuya nube electrónica es uniforme.
Enlace metálico: El enlace metálico, se da solamente entre elementos de naturaleza metálica. Éstos tienen una gran tendencia a perder los pocos electrones que tienen de valencia y cederlos a una nube electrónica, quedando cargados positivamente como cationes. “La nube electrónica es una aglomeración de electrones libres, esto les confiere a los elementos que lo forman, una de las propiedades del enlace metálico más significativas la conductividad eléctrica” (Brown, Lemary y Bursten, 1993)[footnoteRef:6] [6: Brown, T. L., Lemary, Jr. H. E., y Bursten, B. E. (1993). “Química: la ciencia central” (5a ed.). México: Prentice Hall Hispanoamericana.] 
Fuerzas Intermoleculares
Son las responsables de la unión aparente y débil que muestran moléculas electro neutras (sean polares o no). Cuando dos o más moléculas se encuentran a una distancia moderada, aparece una fuerza de atracción entre sí. Sin embargo, cuando se acercan lo suficiente, sus nubes electrónicas rompen el equilibrio de fuerzas estableciendo un fenómeno repulsivo.[footnoteRef:7] Cuando hablamos de este tipo de fuerzas nos referimos a ellas como “Fuerzas de Van der Waals”. Estas fuerzas pueden ser de tres tipos: [7: José Miguel Lorenzo Salazar. (2013). “Fuerzas intermoleculares”. Gobierno de canarias.] 
Fuerzas dipolo-dipolo: “Un dipolo es una molécula formada por al menos dos átomos con una gran diferencia de electronegatividad, donde se produce una distribución asimétrica de los electrones” (Salazar, 2013)[footnoteRef:8], los cuales tienen tendencia a ubicarse en las proximidades del átomo más electronegativo. De esta manera, podemos hablar de que existe una separación delas cargas eléctricas, de modo que se crea un campo eléctrico que puede ser permanente (dipolo) o temporal (dipolo inducido). [8: José Miguel Lorenzo Salazar. (2013). “Fuerzas intermoleculares”. Gobierno de canarias.] 
Fuerzas dipolo-dipolo inducido: Se establece entre una molécula polar y una molécula apolar. La primera (polar) induce en la segunda (apolar) un dipolo temporal, de modo que se establece un campo eléctrico que las mantiene unidas durante un breve tiempo. Gracias a este tipo de fuerzas el oxígeno (O2), el nitrógeno (N2) y el dióxido de carbono (CO2) pueden disolverse en el agua.
Fuerzas dipolo instantáneo-dipolo inducido: Son fuerzas atractivas débiles (fuerzas de dispersión o fuerzas de London). En promedio, la distribución de cargas en torno a una molécula apolar es simétrica y no hay momento dipolar. Sin embargo, en breves periodos de tiempo podemos considerar que su nube electrónica fluctúa creando momentos dipolares instantáneos.
Cromatografía
Este método depende de la distribución de los componentes de la mezcla entre dos fases inmiscibles. Se divide en dos fases, una fase móvil, llamada activa, que transporta las sustancias que se separaron y que progresa en relación con otra, denominada fase estacionaria[footnoteRef:9]. El objetivo de la fase estacionaria es retrasar el paso de los componentes de la muestra. Cuando los componentes pasan a través del sistema a diferentes velocidades, estos se separan en determinados tiempos. La separación cromatográfica se logra cuando el tiempo de retención del analito difiere del resto de componentes de la muestra. [9: Guardado.J, Sánchez. E, Robles.I (2007),” Química General: Un nuevo enfoque en la enseñanza de la química”, (1era edición). México, Once Ríos Editores.] 
Polaridad de enlace y molecular
La polaridad de un enlace químico se da cuando existe una distribución asimétrica de la nube electrónica del enlace en torno a los dos átomos que forman dicho enlace. Esto sucede cuando ambos átomos tienen distinta electronegatividad[footnoteRef:10]. Ahora bien, una vez considerada la polaridad del enlace covalente, debemos contrastar éste con la polaridad molecular. Existen moléculas cuyos enlaces son polares, sin embargo, globalmente son apolares por una cuestión de geometría. Es decir, debido a la geometría, los momentos dipolares de los enlaces individuales pueden anularse y la molécula será apolar. [10: Moore, John W. (2000) “El Mundo de la Química Conceptos y Aplicaciones”. 2 ed. Addison-Wesley, México.] 
Objetivo general
· Determinar las propiedades periódicas de elementos y sustancias, mediante diferentes propiedades físicas de los mismos, evidenciando la influencia del tipo de enlace químico.
Objetivo específico
· Conocer los distintos tipos de enlaces (iónico, covalente y metálico) y relacionar las características de los enlaces con las propiedades físicas del compuesto a través de los experimentos que el alumno realizará.
· Reconocer las diferencias entre las sustancias con el enlace iónico y covalente con relación a la conductividad eléctrica, mediante una investigación previa sobre las características correspondientes de cada enlace, además del análisis de los resultados de sus experimentos. 
Materiales y reactivosB) Reactivos
Acetona
Etanol 96%
Cloruro de sodio (NaCl, sal de mesa)
Sacarosa
Aceite comestible 
Jabón en polvo 
A) Material
Palillo de madera
Regla de plástico o globo pequeño
Vaso de plástico o vidrio
Papel filtro de café
 
 Metodología
Conducción eléctrica
Solubilidad
Cromatografía en papel
Polaridad
Análisis y resultados 
En el experimento de solubilidad pudimos observar que ciertos compuestos se conforman de manera diferente ya que unos se disuelven en el agua con mas facilidad por el tipo de enlace que tienen, ya que si son enlaces iónicos van a tener mas facilidad de disolverse como por ejemplo el azúcar y la sal, como podemos ver la acetona, el aceite y el jabón en polvo tienen mas dificultad para disolverse en el agua por su enlace covalente y también depende del disolvente que se usa ya que usando alcohol se puede notar una rápida disolución de estos compuestos
Resultados y discusión
Conclusiones
Bibliografía
· Rosell, M., Guardino, X. Gadea, E. (1999). "NTP 433: “Prevención del riesgo en el laboratorio. Instalaciones, material de laboratorio y equipos". Ministerio de trabajo y asuntos sociales España. 
· Suastes, R. (2007). "Hoja de seguridad: Cloruro de Sodio". Reactivos Química Meyer.
· Elías, U. (2013). "Hojas de Seguridad". UNAM.
· Suastes, R. (2007). "Hoja de seguridad: Sacarosa". Reactivos Química Meyer. 
· José Miguel Lorenzo Salazar. (2013). “Fuerzas intermoleculares”. 03-09-20. Gobierno de canarias.
· Burns, Ralph, A (2011). “Fundamentos de la Química” (Quinta edición). Pearson Education.
· Guardado.J, Sánchez. E, Robles.I (2007),” Química General: Un nuevo enfoque en la enseñanza de la química”, (1era edición). México, Once Ríos Editores.
· Brown, T. L., Lemary, Jr. H. E., y Bursten, B. E. (1993). “Química: la ciencia central” (5a ed.). México: Prentice Hall Hispanoamericana.
· W. L. Masterton, C. N. Hurley (2003) “Química Principios y Reacciones”. 4ª edición Thomson Ed. 
· Moore, John W. (2000) “El Mundo de la Química Conceptos y Aplicaciones”. 2 ed. Addison-Wesley, México.