Grupo C FCQ: 2007

Tipos de Enlaces: Pràctica 11.
Realizada por el equipo 4 en el laboratorio de fisicoquìmica de la FCQ:

ÍINDICE

Portada

Índice

Introducción

Lista Del Material Utilizado

Lista De Reactivos Utilizados

Procedimiento

Diagrama De Flujo

Resultados

Cálculos/Reacciones

Observaciones

Conclusiones

Bibliografía

INTRODUCCIÓN

La conductividad eléctrica es la capacidad de un cuerpo de permitir el paso de la corriente eléctrica a través de sí. También es definida como la propiedad natural característica de cada cuerpo que representa la facilidad con la que los electrones pueden pasar por él. Varía con la temperatura. Es una de las características más importantes de los materiales.

En un enlace químico entre dos átomos o grupos idénticos, los electrones que constituyen el enlace están uniformemente distribuidos entre ambos átomos o grupos, y el compuesto es eléctricamente neutro, apolar. Por el contrario, cuando los átomos o grupos unidos por el enlace tienen una electronegatividad distinta, los electrones estarán desplazados hacia uno de los átomos o grupos, confiriéndole una cierta carga negativa, es decir, el carácter de polo negativo frente al otro que constituye el polo positivo. Estos compuestos denominados polares, tienden a orientarse en una dirección preferente al someterlos a un campo eléctrico.

Para que un cristal, como el del NaCl, al entrar en SOLUCIÓN, se separe en Na+ y Cl- tiene que haber actuado una fuerza que venza las uniones electroestáticas que los mantenían unidos y que, una vez separados, impida que se vuelvan a unir.
Esta función la puede cumplir el AGUA porque su molécula se comporta como un DIPOLO, con un extremo positivo, que se unirá al Cl- y un extremo negativo que se unirá al Na+. Si se recuerda, un CONDENSADOR o capacitor puede estar formado por dos placas cargadas, separadas por una sustancia que impide que las cargas eléctricas se junten. Esta sustancia es una DIELÉCTRICO y en él ocurre una polarización de sus cargas, orientándose como muestra la figura. Algo similar ocurre con el agua y los iones: las cargas son los aniones y cationes y el dieléctrico es el agua. La capacidad dieléctrica del agua, esto es, su propiedad de mantener separadas cargas opuestas, es muy alta, sobre todo si se la compara con la capacidad dieléctrica de otros solventes, como el etanol o la acetona. Es, entonces, por la naturaleza POLAR del agua y su alta capacidad dieléctrica, que las sales en solución acuosa se disocian en iones y los iones formados permanecen como tal, sin recombinarse.

LISTA DEL MATERIAL UTILIZADO

16 vasos de precipitados de 50 ml

Agitador

Amperímetro

Circuito eléctrico con foco

2 pipetas de 10 ml

LISTA DE REACTIVOS UTILIZADO

KMnO₄

CuSO₄

NiCl₂

Azúcar en sol.

NaOH

Glicerina

AgNO₃

OH-CH₂-CH₃

Pb(NO₃)₂

HCl

Éter etílico

Acetona

H₂O destilada

H₂O de la llave

H₂O destilada sal

PROCEDIMIENTO

1. Poner 25ml de cada una de las soluciones en un vaso de precipitado.

2. Agrega en un vaso de precipitado 25 ml de H₂O destilada y después agrega en otro vaso H₂O de la llave

3. Introducir los electrodos en la solución para comprobar si esta conduce la corriente eléctrica o no.

Para evitar que los electrodos se contaminen es necesario introducir los electrodos en HCl y cambiar esta sustancia cuantas veces sea necesario.

4. Colocar los electrodos del amperímetro en cada una de las soluciones para medir su amperaje

RESULTADOS/REACCIONES

CONDUCCIÓN DE LA ELECTRICIDAD
KMnO₄	Si conduce la electricidad
CuSO₄	Si conduce la electricidad
NiCl₂	Si conduce la electricidad
Azúcar en sol.	No conduce la electricidad
NaOH	Si conduce la electricidad
Glicerina	No conduce la electricidad
AgNO₃	Si conduce la electricidad
OH-CH₂-CH₃	No conduce la electricidad
Pb(NO₃)₂	Si conduce la electricidad
HCl	Si conduce la electricidad
Éter etílico	No conduce la electricidad
Acetona	No conduce la electricidad
H₂O destilada	No conduce la electricidad
H₂O de la llave	No conduce la electricidad
H₂O destilada sal	Si conduce la electricidad

AMPERAJE
KMnO₄	0.9 Amperes
CuSO₄	1 Amper
NiCl₂	0.7 Amperes
Azúcar en sol.	no
NaOH	1 Amper
Glicerina	No
AgNO₃	.5 Amperes
OH-CH₂-CH₃	No
Pb(NO₃)₂	2 Amperes
HCl	2 Amperes
Éter etílico	No
Acetona	No
H₂O destilada	No
H₂O de la llave	No
H₂O destilada sal	1.5 Amperes

OBSERVACIONES GENERALES

Durante la primera prueba con la solución de glucosa no se produjo corriente eléctrica a través de la misma, sin embargo, en otro vaso con una solución idéntica sí se trasmitió la corriente eléctrica y se encendió el foco aunque la intensidad de la luz era inferior a la normal. Al acercar los cables dentro de esta solución de glucosa la intensidad de la luz aumentaba y viceversa. Volvimos a intentar con la primera solución y el foco encendió hasta que colocamos los cables muy cerca uno de otro (menos de un centímetro de distancia). Por lo que conseguimos más ácido clorhídrico (sin contaminar) para limpiar la parte descubierta de los cables que introdujimos en las soluciones. Después de esto, introdujimos de nuevo los cables en las soluciones de glucosa y no se encendió el foco.

Ha sido muy conveniente el uso de guantes, más como protección contra manchas que contra descargas eléctricas.

Debimos hacer fila para usar el aparato para medir el amperaje, así que pueden ser necesarios más equipos o un horario que distribuya de manera diferente a las personas del grupo.

CONCLUSIONES

La conductividad eléctrica en soluciones se define como la capacidad que tiene la solución para permitir que la corriente eléctrica fluya a través de ella.

Una solución tiene capacidad para conducir corriente eléctrica cuando contiene partículas cargadas. Estas partículas cargadas se llaman iones.

El agua destilada carece casi completamente de iones, por lo que si no se le agregan, es muy difícil (casi imposible) que conduzca la electricidad. Sin embargo, el agua de la llave, no ha conducido la electricidad en la práctica que realizamos, por lo que se puede concluir que su dureza y concentración de iones es muy baja (cosa sorprendente considerando que seguramente proviene de un pozo o de mantos freáticos, por lo que debería tener una alta concentración de sales minerales y iones metálicos).

La sal (NaCl) por sí sola es neutra, pero cuando se disuelve en el agua algo debe cambiar para que pueda conducir la electricidad. Considerando que la molécula de agua es polar y forma uniones intermoleculares mediante puentes de hidrógeno (fuerzas dipolo-dipolo, fuerzas de van Der Waals), se puede concluir que esta disocia al NaCl y lo transforma en dos iones (Na y Cl) que quedan distribuidos en el entramado tridimensional del agua y convierten a la solución en polar. Los iones cargados positiva y negativamente son los que conducen la corriente y la cantidad conducida dependerá de la concentración de iones presentes y de su movilidad. El agua de mar es un ejemplo de agua con sales en solución y por lo tanto es una solución conductora.

Era importante tener como conocimiento previo qué es el azúcar que se utilizó en la práctica (en este caso, se usó azúcar común y corriente, la cual es un disacárido formado por glucosa y fructuosa, de fórmula C₁₂H₂₂O₁₁, de nombre alfa-D-glucopiranosil(1->2) beta-D-fructofuranósido, también conocido como sacarosa) para saber que es una molécula que no tiene polos, por lo que no era de esperarse que condujera la electricidad ni siquiera disolviéndola en agua destilada.

Los electrolítos son capaces de conducir la electricidad en sistemas orgánicos e inorgánicos.

Disoluciones como el KMnO_4,CuSO_4,NaOH, AgNO_3,Pb(NO₃)_2,conducen la electricidad, en estos casos antes mencionados se puede notar que todos tienen átomos de oxígeno (cuya electronegatividad es alta, de 3.5).

Es importante consultar en varias fuentes acerca de la naturaleza química de cada uno de los enlaces químicos (iónico, covalente, etc.) así como relacionarlos con sus propiedades físicas y química.

En particular, es importante que se revisen las propiedades periódicas correspondientes a las sustancias que se emplean en la práctica. Con esta información, se describen y explican las reacciones involucradas. Merecen especial atención las propiedades de los compuestos metálicos, como el sodio (ya que se ha trabajado con cloruro de sodio y otros compuestos que lo contienen).
También es de importancia saber el concepto de conductividad eléctrica, enfocado especialmente a las soluciones acuosas. También ha sido de utilidad saber el concepto de solución y solución electrolítica,

También es recomendable que se identifiquen las aplicaciones que se hacen de las propiedades estudiadas y sus conceptos en actividades de la vida cotidiana e industria, eso es de ayuda para recordar. Combinar práctica y teoría es indispensable para aprender.

Al utilizar el amperímetros nos dimos cuenta de que hay electrolítos más fuertes que otros, por ejemplo, el NaCl es uno especialmente fuerte.

BIBLIOGRAFÍA

http://es.wikipedia.org/wiki/Polaridad_%28qu%C3%ADmica%29

http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Coulomb

http://es.wikipedia.org/wiki/Dipolo_el%C3%A9ctrico

http://es.wikipedia.org/wiki/Electronegatividad

http://html.rincondelvago.com/enlaces-quimicos_2.html

http://espanol.answers.yahoo.com/question/index?qid=20070426215141AAjoD0d

http://www.monografias.com/trabajos11/modisol/modisol.shtml

http://redescolar.ilce.edu.mx/redescolar/act_permanentes/conciencia/experimentos/electrolitos.htm

http://mazinger.sisib.uchile.cl/repositorio/ap/ciencias_quimicas_y_farmaceuticas/ap-fisquim-farm4/c8.1.html

http://www.monografias.com/trabajos26/la-pila/la-pila.shtml