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Práctica de Laboratorio. Sesión Nº 2 : Enlace químico y conductividad eléctrica.

“PROMOCIÓN DEL USO DE MATERIAL DE LABORATORIO DE CIENCIAS PARA EL LOGRO DE APRENDIZAJES SIGNIFICATIVOS DE CTA” - 2015

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  1. 1. GOBIERNO REGIONAL DE LAMBAYEQUE UNIDAD DE GESTIÓN EDUCATIVA LOCAL CHICLAYO “AÑO DE LA DIVERSIFICACIÓN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACIÓN” Panamericana Norte 775 – Carretera a Lambayeque – Central Telefónica 612774 http://ugelchiclayo.regionlambayeque.gob.pe Portal UGEL.CHICLAYO M.Sc. Ing. William Escribano Siesquén UNIVERSIDAD NACIONAL “PEDRO RUIZ GALLO “ ORGANIZADORES: DIRECCION REGIONAL DE EDUCACION PERU GERENCIA REGIONAL DE EDUCACIÓN UNIDAD DE GESTIÓN EDUCATIVA LOCAL UGEL CHICLAYO PONENTES: Dr. César Monteza Arbulú Mg. Ing. William Enrique Escribano Siesquen ESPECIALISTA: Mg. Rosa Esther Guzmán Larrea PARTICIPANTES: Mariela Chale Bardales Lilian Rossana Nevado Mera FECHA: Chiclayo, 21 de Marzo del 2015 . FACULTAD DE INGENIERIA QUÍMICA E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
  2. 2. GOBIERNO REGIONAL DE LAMBAYEQUE UNIDAD DE GESTIÓN EDUCATIVA LOCAL CHICLAYO “AÑO DE LA DIVERSIFICACIÓN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACIÓN” Panamericana Norte 775 – Carretera a Lambayeque – Central Telefónica 612774 http://ugelchiclayo.regionlambayeque.gob.pe Portal UGEL.CHICLAYO M.Sc. Ing. William Escribano Siesquén ACTIVIDAD INICIAL I. GENERALIDADES Los enlaces químicos 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 la corriente eléctrica. Recordemos que en solubilidad se cumple “que lo semejante disuelve a lo semejante” es decir, una sustancia se disuelve en otra cuando tiene el mismo enlace y presenta las mismas fuerzas intermoleculares (enlace físico); en efecto los compuestos covalentes no polares se disuelven en solventes covalentes no polares debido a la presencia de las fuerzas de dispersión de London. De igual manera, los compuestos covalentes polares son solubles en solventes polares por la presencia de las fuerzas dipolo-dipolo. Son fuerzas de naturaleza electromagnética (eléctrica y magnética) predominantemente eléctrica que unen a los átomos y las moléculas. Si estas fuerzas unen átomos entre sí con el objetivo de formar moléculas, sistemas cristalinos, compuestos o iones poliatómicos, se llama enlace químico. Si unen moléculas polares y no polares se llama, físico o intermolecular y es determinante en las propiedades macroscópicas de las fases condensadas de la materia El enlace iónico se origina por la transferencia de electrones del metal hacia el no metal formando cationes y aniones, los cuales se mantienen unidos mediante una fuerza electrostática, aunque hay excepciones. El enlace covalente se origina entre no metales, donde existe una compartición de electrones y los átomos no metálicos se mantienen unidos mediante una fuerza electromagnética, principalmente eléctrica, que surge cuando los electrones compartidos son atraídos por los núcleos de los átomos enlazados. SESIÓN 02 ENLACES QUÍMICOS Y FÍSICOS APRENDIZAJE ESPERADO:  Conoce los tipos de enlaces químicos y físicos, su influencia en las propiedades y estructura de las sustancias.  Reconoce las diferencias entre las sustancias con enlace iónico y covalente en relación a la conductividad eléctrica, solubilidad.  Reconoce los electrolitos fuertes, débiles y no electrolitos. INDICADOR: Diferencia los tipos de enlace mediante experimentos aplicativos, demostrando orden y limpieza Se muestran diferentes sustancias, y responden a las siguientes preguntas:  ¿Qué sustancias se disuelven entre sí?  ¿Por qué no se disuelven algunas sustancias entre sí?  ¿Qué sustancias conducen la corriente eléctrica?  ¿Qué debe tener una sustancia para conducir la corriente eléctrica? “PROMOCIÓN DEL USO DE MATERIAL DE LABORATORIO DE CIENCIAS PARA EL LOGRO DE APRENDIZAJES SIGNIFICATIVOS DE CTA” - 2015
  3. 3. GOBIERNO REGIONAL DE LAMBAYEQUE UNIDAD DE GESTIÓN EDUCATIVA LOCAL CHICLAYO “AÑO DE LA DIVERSIFICACIÓN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACIÓN” Panamericana Norte 775 – Carretera a Lambayeque – Central Telefónica 612774 http://ugelchiclayo.regionlambayeque.gob.pe Portal UGEL.CHICLAYO M.Sc. Ing. William Escribano Siesquén El enlace metálico permite mantener unidos a los átomos metálicos formando redes tridimensionales de cationes en un mar de electrones de valencia Estos electrones se conservan unidos a una red de cationes mediante atracciones electrostáticas, pero están distribuidos uniformemente en toda la estructura, de modo que ningún electrón está asignado a algún catión específico. Esta movilidad de los electrones justifica la conductividad eléctrica al aplicar una diferencia de potencial ya que éstos fluyen, de la terminal negativa hacia la positiva. La conductividad térmica, también puede explicarse gracias a esa alta movilidad de los electrones, que transfieren fácilmente energía cinética por todo el sólido. Otras propiedades que se desprenden de este enlace son la maleabilidad, ductibilidad, brillo metálico, tenacidad, etc. La corriente eléctrica está formada por partículas cargadas en movimiento, por tanto, para que una sustancia sea capaz de conducir la electricidad, debe estar formada por partículas cargadas que puedan transportar la misma. Además estas partículas deben ser móviles para fluir a través del material. Se comprueba que una sustancia es conductora (electrolito) si forma parte del circuito eléctrico y permite el paso de electricidad. Los enlaces intermoleculares son un conjunto de fuerzas de naturaleza eléctrica que determinan las propiedades macroscópicas de las sustancias, como el punto de fusión, de ebullición, solubilidades, etc. Por lo general, son más débiles que los enlaces interatómicos. Para determinar el tipo de enlace intermolecular, debemos conocer primero si una molécula es polar o apolar. Encontramos principalmente al enlace dipolo – dipolo, puente de hidrógeno y fuerzas de London. El enlace dipolo – dipolo son fuerzas que mantienen unidas a moléculas polares, es decir, moléculas con dipolo permanente, su origen es electrostático. El enlace Puente de Hidrógeno es un tipo de enlace especial de interacción dipolo – dipolo, entre el hidrógeno y los átomos muy electronegativos como el F, O y N. Es el enlace intermolecular más fuerte. Estas moléculas siempre tienen pares de electrones no compartidos, Las Fuerzas de Dispersión o de London don fuerzas débiles que permiten la unión de moléculas apolares y polares inducidas o instantáneas. Esta atracción es única en las moléculas apolares y se produce debido a la aparición de dipolos instantáneos o inducidos. Estas fuerzas crecen al aumentar su masa molecular y se deben a las atracciones existentes entre pequeños dipolos instantáneos que se crean con el movimiento de electrones. II. MATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS a) Materiales:  02 equipos de multitéster o equipo conductor de luz y electricidad  05 vasos de precipitación de 50 mL  10 pipetas graduadas de 10 mL  20 tubos de ensayo y 4 picetas  04 gradillas  01 balanza  04 pinzas y 04 espátulas  04 bombillas de succión b) Reactivos:  Solución de ácido acético: CH3COOH (vinagre)  Agua destilada  Azúcar de mesa: sacarosa  NaCl  Solución HCl cc  Alcohol etílico: C2H5OH  Acetona: CH3COCH3  Aceite de cocina
  4. 4. GOBIERNO REGIONAL DE LAMBAYEQUE UNIDAD DE GESTIÓN EDUCATIVA LOCAL CHICLAYO “AÑO DE LA DIVERSIFICACIÓN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACIÓN” Panamericana Norte 775 – Carretera a Lambayeque – Central Telefónica 612774 http://ugelchiclayo.regionlambayeque.gob.pe Portal UGEL.CHICLAYO M.Sc. Ing. William Escribano Siesquén III. PROCEDIMIENTO Y EXPERIMENTACIÓN EXPERIENCIA N°01: SOLUBILIDAD 1. En un tubo de ensayo mezclar cada una de las siguientes sustancias: a) 1 g de NaCl y 2 ml de agua b) 1 g de azúcar y 2 ml de agua c) 0,5 ml de aceite y 2 ml de alcohol etílico d) 2 ml aceite de cocina y 1 ml de acetona e) 1 g de azúcar en 1 ml de acetona f) 1 ml de acetona y 2 ml de alcohol etílico 2. Anote las observaciones del experimento N° Tubo Reactivo 1 Reactivo 2 Observación 1 NaCl agua Solubilidad total (son polares) 2 Azúcar agua Solubilidad total 3 Aceite alcohol etílico No hay solubilidad (diferente polaridad) 4 Aceite acetona No hay solubilidad 5 Azúcar acetona No hay solubilidad EXPERIENCIA N°02: CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA 1. En un vaso de precipitación de 50 ml colocar 10 ml de las siguientes sustancias: a) Solución de NaCl al 20% m/V b) Solución de alcohol etílico al 10% V/V c) Solución de acetona al 10% V/V d) Solución de ácido acético al 5% V/V e) Solución de azúcar al 10 % m/V f) Solución de HCl cc
  5. 5. GOBIERNO REGIONAL DE LAMBAYEQUE UNIDAD DE GESTIÓN EDUCATIVA LOCAL CHICLAYO “AÑO DE LA DIVERSIFICACIÓN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACIÓN” Panamericana Norte 775 – Carretera a Lambayeque – Central Telefónica 612774 http://ugelchiclayo.regionlambayeque.gob.pe Portal UGEL.CHICLAYO M.Sc. Ing. William Escribano Siesquén 2. Introduzca en cada una de las soluciones los electrodos del multitéster o en el equipo conductor de luz y electricidad, teniendo en cuenta que al realizar cada experiencia los electrodos deben lavarse previamente con agua destilada. 3. Anote las observaciones de cada experimento: Vaso de precipitación Solución/ Tipo de solución Conductividad eléctrica 1 NaCl al 20% m/V. ENLACE IÓNICO Si conduce la corriente eléctrica.(Electrolitos) 2 Alcohol etílico al 10% V/V ENLACE COVALENTE No conduce la corriente eléctrica. 3 Acetona al 10% V/V ENLACE COVALENTE No conduce la corriente eléctrica. 4 Ácido acético al 5% V/V ENLACE COVALENTE Si conduce la corriente eléctrica.(Electrolitos) 5 Azúcar al 10 % m/V ENLACE COVALENTE No conduce la corriente eléctrica. 6 HCl cc ENLACE IÓNICO Si conduce la corriente eléctrica.(Electrolitos) IV. INTERPRETACIÓN Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS Ninguna sustancia es soluble totalmente en otra debido a la saturación. La solubilidad depende además de la polaridad de la molécula. En el caso de los ácidos cuando están en estado acuoso, conducen la corriente eléctrica, a mayor cantidad de agua que se le ponga en la solución, mayor conductibilidad eléctrica. Una solución saturada es aquella que ha alcanzado su máxima solubilidad. Solución diluida, cuando contiene poco soluto en comparación a otra. Solución concentrada, cuando existe mayor cantidad de soluto en comparación a otra. Solución sobresaturada Cando disuelve más que una solución saturada con ayuda de factores externos como la temperatura. Son inestables. V. CONCLUSIONES  Una sustancia se disuelve en otra si tienen polaridades afines.  La solubilidad depende de la polaridad de la molécula.  A mayor temperatura mayor solubilidad en los sólidos y líquidos. En el caso de los gases a menor temperatura mayor solubilidad.  En el caso de los ácidos disueltos en agua, conducen la corriente eléctrica, porque el agua va rompiendo los enlaces del ácido. Es decir, hace que se disocie la molécula en iones.  En una solución siempre participan dos componentes: El soluto (sustancia que se disuelve) y el solvente (sustancia en donde se disuelve el soluto).  No todas las soluciones conducen la corriente eléctrica debido a que no todas son electrolíticas.  Generalmente los compuestos iónicos conducen la corriente eléctrica y los compuestos moleculares no conducen.
  6. 6. GOBIERNO REGIONAL DE LAMBAYEQUE UNIDAD DE GESTIÓN EDUCATIVA LOCAL CHICLAYO “AÑO DE LA DIVERSIFICACIÓN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACIÓN” Panamericana Norte 775 – Carretera a Lambayeque – Central Telefónica 612774 http://ugelchiclayo.regionlambayeque.gob.pe Portal UGEL.CHICLAYO M.Sc. Ing. William Escribano Siesquén VI. CUESTIONARIO 1. ¿Cuándo una sustancia es soluble en otra? Una sustancia es soluble en otra cuando esta tiene un grado de SOLUBILIDAD. La SOLUBILIDAD es la medida de la capacidad de una sustancia para disolverse en otra. Puede expresarse en moles por litro, en gramos por litro, o en porcentaje de soluto; en algunas condiciones la solubilidad se puede sobrepasar, denominándose a estas soluciones sobresaturadas. Una sustancia es soluble en otra cuando tienen la misma polaridad 2. ¿De qué manera influyen los enlaces químicos y físicos en la solubilidad de las sustancias? Los enlaces químicos y físicos si tienen algo que ver con la solubilidad de las sustancias. Cuando las sustancias son electrovalentes o iónicos se disuelven en agua porque se separan en iones mientras que las sustancias covalentes, algunos no y algunos sí. Depende del grado de polaridad que forma la estructura de la molécula. El agua es polar porque el oxígeno y los hidrógenos no están alineados, sino que forman un ángulo poco mayor a 100 grados. 3. ¿Por qué algunas sustancias conducen la corriente eléctrica y otras no? Esto se debe principalmente al grado de disociación de las sustancias cuando están en un medio acuoso. Cuanto más disociada este una sustancia en sus iones constituyentes, mejor es la conducción de corriente. Por eso se dice que el agua pura es un electrolito o conductor débil, porque está muy poco disociada. En cambio, un electrolito fuerte sería un ácido como el ácido clorhídrico o el ácido sulfúrico. La mayoría de los metales son buenos conductores de electricidad, debido al gran número de electrones libres que pueden ser excitados en un estado de energía vacío y disponible. En el agua y materiales iónicos o fluidos puede generarse el movimiento de una red de iones cargados. Este proceso produce corriente eléctrica. Los compuestos iónicos en solución acuosa conducen la corriente eléctrica ya que se disocian en iones libres en movimiento. Y los compuestos covalentes en agua no conducen la corriente eléctrica porque no de disocian en iones. 4. ¿Qué son soluciones electrolitos y cuál es el papel que cumplen en los procesos biológicos? Los electrolitos son unas substancias, que al disolverse en el agua de las células del cuerpo se rompen en pequeñas partículas que transportan cargas eléctricas. El papel que juegan es los procesos biológicos es el de mantener el equilibrio de los fluidos en las células para que éstas funcionen correctamente. Los electrolitos principales son el sodio, el potasio y el cloro, y en una medida menor el calcio, el magnesio y el bicarbonato.
  7. 7. GOBIERNO REGIONAL DE LAMBAYEQUE UNIDAD DE GESTIÓN EDUCATIVA LOCAL CHICLAYO “AÑO DE LA DIVERSIFICACIÓN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACIÓN” Panamericana Norte 775 – Carretera a Lambayeque – Central Telefónica 612774 http://ugelchiclayo.regionlambayeque.gob.pe Portal UGEL.CHICLAYO M.Sc. Ing. William Escribano Siesquén 5. Realiza un esquema de los tipos de enlace e indica quienes conducen o no conducen la electricidad.
  8. 8. GOBIERNO REGIONAL DE LAMBAYEQUE UNIDAD DE GESTIÓN EDUCATIVA LOCAL CHICLAYO “AÑO DE LA DIVERSIFICACIÓN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACIÓN” Panamericana Norte 775 – Carretera a Lambayeque – Central Telefónica 612774 http://ugelchiclayo.regionlambayeque.gob.pe Portal UGEL.CHICLAYO M.Sc. Ing. William Escribano Siesquén ANEXOS DETERMINANDO LA SOLUBILIDAD DE SUSTANCIAS
  9. 9. GOBIERNO REGIONAL DE LAMBAYEQUE UNIDAD DE GESTIÓN EDUCATIVA LOCAL CHICLAYO “AÑO DE LA DIVERSIFICACIÓN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACIÓN” Panamericana Norte 775 – Carretera a Lambayeque – Central Telefónica 612774 http://ugelchiclayo.regionlambayeque.gob.pe Portal UGEL.CHICLAYO M.Sc. Ing. William Escribano Siesquén PREPARANDO SOLUCIONES
  10. 10. GOBIERNO REGIONAL DE LAMBAYEQUE UNIDAD DE GESTIÓN EDUCATIVA LOCAL CHICLAYO “AÑO DE LA DIVERSIFICACIÓN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACIÓN” Panamericana Norte 775 – Carretera a Lambayeque – Central Telefónica 612774 http://ugelchiclayo.regionlambayeque.gob.pe Portal UGEL.CHICLAYO M.Sc. Ing. William Escribano Siesquén COMPROBANDO LA CONDUCTIBILIDAD ELÉCTRICA DE LAS SOLUCIONES

Práctica de Laboratorio. Sesión Nº 2 : Enlace químico y conductividad eléctrica. “PROMOCIÓN DEL USO DE MATERIAL DE LABORATORIO DE CIENCIAS PARA EL LOGRO DE APRENDIZAJES SIGNIFICATIVOS DE CTA” - 2015

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