QUIMICA INGENIERIA EN SISTEMAS FRLP UTN INDEX OBJETIVOS

QUIMICA INGENIERIA EN SISTEMAS FRLP UTN INDEX OBJETIVOS PAGINAS WEB RECOMENDADAS APLICACIONES EJERCICIOS SELECCIONADOS PARCIALES MONOGRAFIAS PROGRAMA MULT. CHOICE LABORATORIOS Y MOSTRACIONES UTN FRLP CATEDRA QUIMICA-INGENIERÍA en SISTEMAS http: //www. frlp. utn. edu. ar /materias/qcasis http: //www. frlp. utn. edu. ar/materias/ Prof: Ing. Susana Juanto Ay: Ing. Silvia M. Pastorino JTP: Qco. Rodolfo Iasi “Uniones Químicas” CONTENIDOS TEORICOS NECESARIOS Tipos de Enlaces químicos. Propiedades de las sustancias en función del tipo de enlace. Estructura de Lewis. OBJETIVO DE LA EXPERIENCIA Interpretar el tipo de unión química. Reconocer el tipo de enlace de acuerdo a las propiedades de las sustancias y su estado físico. Verificar el resultado de las medidas calculando la diferencia de electronegatividad. FUNDAMENTO Las uniones químicas primarias se refieren al enlace entre átomos. Los átomos se unen porque siguen la tendencia a llegar al estado más estable- Existe una relación entre el tipo de unión y la configuración electrónica externa de los átomos; al combinarse tienden a adquirir una configuración electrónica que les dé la mayor estabilidad posible (la del gas noble más cercano en número atómico). Las uniones químicas primarias se clasifican en enlace iónico, covalente o metálico. La propiedad periódicaelectronegatividad nos permite predecir cuando se produce cada una de las situaciones mencionada; para caracterizar el tipo de enlace empleamos ladiferencia de electronegatividad. Una forma de diferenciar experimentalmente los enlaces, es de acuerdo a la conductividad: Enlace iónico (Δε >1, 7 ) conductividad en solución, mediante iones. Covalente (Δε <1, 7 )No hay conductividad. Metálico Conducción electrónica Una forma de verificar la conductividad es observar alguna reacción química causada por el pasaje de corriente: desprendimiento gaseoso, formación de un depósito, etc. También puede medirse la circulación de corriente en el circuito pero se necesita un instrumento muy sensible.

Los enlaces entre moléculas constituyen las uniones químicas secundarias, y pueden ser covalentes polares, no polares y puente de hidrógeno. Determinan sobre todo la solubilidad: las sustancias con carga son solubles entre sí ( iónicas y covalentes polares) y las sustancias sin carga son solubles entre sí (covalentes no polares). Procedimiento POR LO TANTO : PRIMERO PREPARAMOS UNA SOLUCION CON AGUA DESTILADA Y C/U DE LOS REACTIVOS. EL AGUA ES COVALENTE POLAR. SI EL REACTIVO NO SE DISUELVE, ES COVALENTE NO POLAR. SI EL REACTIVO SE DISUELVE, PUEDE SER COVALENTE POLAR O IÓNICO: CLASIFICAREMOS EL ENLACE CON AYUDA DE LA CONDUCTIVIDAD: SI LA SOLUCIÓN ES CONDUCTORA, EL REACTIVO ES IÓNICO; CASO CONTRARIO, ES COVALENTE POLAR. Materiales Reactivos 8 Vasos de precipitado (50 ml) n-Hexano 1 Pila Agua destilada 3 Alambrecitos de cobre Cloruro de Sodio 2 Cristalizador chico Cloruro de Potasio 1 mutímetro (tester) Sacarosa (azúcar) 1 medidor de conductividad Etanol 98ª (alcohol) 1 Piseta Agua de la canilla 1 Vaso precipitado (400) ml Sulfato de cobre 3 Vidrio de reloj 3 cucharitas Servilleta de papel

DESARROLLO Esquema dispositivo 1:

Experiencia A: Adosar un alambre de cobre a cada borne de la batería de 9 volt de modo queden un 10 cm libres, de aquí en más lo llamaremos dispositivo 1. Colocar 30 ml de agua destilada en un vaso de precipitado (50 ml), identificarlo. Conectar el dispositivo 1. Observar unos minutos e interpretar. Colocar 30 ml de agua de la canilla en un vaso de precipitado (50 ml), identificarlo. Conectar el dispositivo 1. Observar unos minutos e interpretar. Colocar ½ cucharita de Cloruro de Sodio Na. Cl en un vaso de precipitado (50 ml) y agregarle 30 ml de agua destilada. Conectar el dispositivo 1. Observar unos minutos e interpretar. Colocar ½ cucharita de Cloruro de potasio KCl en un vaso de precipitado (50 ml) y agregarle 30 ml de agua destilada. Conectar el dispositivo 1. Observar unos minutos e interpretar. Colocar ½ cucharita de azúcar (sacarosa) en un vaso de precipitado (50 ml) y agregarle 30 ml de agua destilada. Conectar el dispositivo 1. Observar unos minutos e interpretar. Colocar 30 ml de etanol(CH 3 -CH 2 OH) 98ª en un vaso de precipitado (50 ml), identificarlo. Conectar el dispositivo 1. Observar unos minutos e interpretar. Colocar 30 ml de n- hexano en un vaso de precipitado (50 ml), identificarlo. Conectar el dispositivo 1. Observar unos minutos e interpretar. Completar la tablas de resultados (ítem VI). En el vaso con Na. Cl realizar dos experiencias más: a)Variar el área sumergida de los electrodos y observar que sucede con la corriente. b)Agregar más Na. Cl y observar la corriente antes y después del agregado.

Experiencia B: Agregar una capa de Na. Cl (3 cucharitas) en el vidrio de reloj. Conectar el dispositivo 1. Indicar si hay circulación de corriente, interpretar. Agregar una capa de KCl (3 cucharitas) en el vidrio de reloj. Conectar el dispositivo 1. Indicar si hay circulación de corriente, interpretar. Agregar una capa de azúcar (sacarosa) (3 cucharitas) en el vidrio de reloj. Conectar el dispositivo 1. Indicar si hay circulación de corriente, interpretar. Completar la tabla de resultados (ítem VI). PARA MEDIR LA CIRCULACION DE CORRIENTE ES NECESARIO CONECTAR UN MULTIMETRO EN SERIE. Experiencia C: Medir la conductividad en cada vaso de precipitado de la experiencia A. Completar la tabla de resultados del siguiente ítem. Nota aclaratoria: la conductividad es una propiedad extensiva, para poder comparar deberíamos hacerlo concentraciones equivalentes de sustancia. Sin embargo, como todavía no se expusieron los contenidos necesarios, la medida de conductividad es meramente cualitativa. Más adelante realizaremos la experiencia cuantitativa PARA MEDIR LA CONDUCTIVIDAD SE EMPLEA UN CONDUCTÍMETRO, INTRODUCIENDO EL SENSOR EN LA SOLUCIÓN. LA UNIDAD DE CONDUCTIVIDAD ES EL MHO (O SIEMMENS), INVERSA DEL OHM

VI. RESULTADOS Solubilidad en agua (SI/NO) H 20 destilada Agua canilla H 20 + Na. Cl H 20 + KCl H 20 + sacarosa Etanol n-Hexano Na. Cl (sólido) KCl (sólido) Sacarosa Sulfato de cobre Punto fusión* Cálculo de Δε Conductividad Tipo de enlace

Sustancia Acetona Agua Punto de fusión ºC -94, 6 0 Amoníaco -77, 7 Cloruro de potasio 790 Cloruro de sodio 800, 4 Dióxido de azufre -75, 5 Etanol -114, 3 n- hexano -94 Oxido cuproso 1235 Oxido de bario 1923 Sacarosa 185, 85 Sacarosa (azúcar común) Fórmula molecular C 12 H 22 O 11

CUESTIONARIO a)¿Qué relación observa entre la conductividad y el tipo de enlace? b)¿Puede decir que reaciones químicas tienen lugar en cada caso? c)¿Qué es la conductividad? ¿De que depende? (describa que sucedió al variar el área sumergida de electrodo, y al variar la concentración de una sustancia iónica. De ejemplos que casos donde es útil la medida de conductividad. d)Escriba las estructuras de Lewis de: H 2 O, Na. Cl, KCl, CH 3 CH 2 OH (etanol). e)¿Qué relación observa entre el punto de fusión y el tipo de enlace? f)Explique los resultados de conductividad hallados para: H 20 + Na. Cl y Na. Cl sólido H 20 + KCl y KCl sólido g)¿Si conectáramos el dispositivo 1 a un cubo de hielo de agua de la canilla, que indicará el multímetro? h) ¿qué puede decir del tipo de enlace observando las solubilidades, particularmente Na. Cl y n-hexano en agua? Páginas donde encontrar aplicaciones de la medida de conductividad http: //www. sadelplata. org. ar/articulos/groel_060910. html http: //www. infoagro. com/riegos/fundamentos_conductividad. htm