Los tipos de enlace químico de las sustancias, son responsables en gran medida de las propiedades físicas y químicas de las mismas.
En este práctico se analizaran sustancias con enlace iónico y aquellas con enlace covalente.
Un enlace iónico es la fuerza electrostática que mantiene unidos a los iones de cargas opuestas en un compuesto iónico. Cuando se forma una unión iónica uno de los átomos pierde electrones y el otro los gana, hasta que ambos alcanzan la configuración de un gas noble.
Un enlace covalente es la unión en que dos electrones son compartidos por dos átomos.
Los enlaces covalentes pueden ser polares o apolares.
En los enlaces covalentes polares uno de los átomos ejerce una atracción mayor sobre el par de electrones que el otro. Por ejemplo el HCl es una molécula polar porque posee un enlace covalente polar.
En la notación a, la punta de la flecha señala hacia el átomo que posee la carga negativa parcial y en la notación b las letras griegas σ+ y σ – simbolizan las cargas positivas y negativas parciales creadas. Un par de cargas iguales y opuestas separadas por una distancia, como par de cargas del HCl se llama dipolo.
En un enlace covalente apolar los electrones son atraídos con la misma fuerza por los dos átomos. Los compuestos iónicos y covalentes exhiben marcadas diferencias en sus propiedades físicas generales debido a que sus uniones son de distinta naturaleza. En los compuestos covalentes existen dos tipos de fuerzas de atracción. Una de ellas es la que mantiene unidos a los átomos de una molécula y se llama enlace químico. La otra fuerza de atracción opera entre las moléculas y se llama fuerza intermolecular. Como las fuerzas intermoleculares suelen ser más débiles que las fuerzas que mantienen unidos a los átomos de una molécula, las moléculas de un compuesto covalente se unen con menos fuerza. En consecuencia, los compuestos covalentes casi siempre son gases, líquidos o sólidos de bajo punto de fusión y de ebullición. La mayoría de los compuestos covalentes son insolubles en agua, o si se llegan a disolver las soluciones acuosas no conducen la electricidad, porque estos compuestos son no electrólitos. Al estado líquido o fundido no conducen la electricidad porque no hay iones presentes.
Por otro lado, las fuerzas electrostáticas que mantienen unidos a los iones en un compuesto iónico por lo común son muy fuertes, de modo que los compuestos iónicos tienen puntos de fusión y ebullición elevados (mayor a 400°C), por lo que a temperatura ambiente son sólidos. En el estado sólido cada catión está rodeado
por un número específico de aniones y viceversa. Son duros y quebradizos, solubles en agua, y sus soluciones acuosas conducen la electricidad, debido a que estos compuestos son electrolitos fuertes. También conducen la electricidad, al estado fundido. Al estado sólido son malos conductores de la electricidad.
Tipos de electrólitos
Los electrólitos fuertes son aquellas sustancias que se disocian o ionizan totalmente en agua conduciendo la corriente eléctrica. Por ejemplo: sales, ácidos y bases fuertes. –
Los electrólitos débiles son aquellas sustancias que se disocian o ionizan parcialmente en agua conduciendo levemente la corriente eléctrica. –
Los no electrólitos son aquellas sustancias que al disolverse en agua no conducen la corriente eléctrica.
Solubilidad
Para indicar la capacidad que tiene un soluto de disolverse en una disolución, se utiliza la magnitud solubilidad, la cual se define como la cantidad máxima de soluto (expresada en gramos) que puede disolverse en 100 gramos de disolvente, a una temperatura determinada. Así, de acuerdo a esta definición se encuentran las disoluciones saturadas, insaturadas y sobresaturadas. Existen factores que afectan la solubilidad de las disoluciones, entre ellos podemos conocer:a. Naturaleza del soluto y del disolvente. Las sustancias que presentan enlaces intermoleculares y estructuras similares son más solubles. Así los solutos polares son más solubles en disolventes polares y los solutos apolares son más solubles en disolventes apolares. Mientras mayor sea la atracción entre el soluto y las moléculas del disolvente, mayor será la solubilidad.
B
Efecto de la temperatura Para los solutos sólidos o líquidos disueltos en agua, la solubilidad, en general, aumenta al aumentar la temperatura. Con el aumento de la temperatura, aumenta el movimiento de las partículas, quedando un mayor número de ellas libres para formar parte de la disolución. Para los gases disueltos en agua, la solubilidad disminuye al aumentar la temperatura. Esto se debe a que a medida que se calienta el agua, se liberan burbujas (moléculas gaseosas) escapando de la disolución.
c. Efecto de la presión La solubilidad de un gas en agua, aumenta al aumentar la presión aplicada sobre la disolución, debido a que la presión favorece la difusión de las moléculas de gas en el líquido.
Sublimación
La sublimación o volatilización es el cambio de una sustancia del estado sólido al vapor sin pasar por el estado líquido. Algunas de las moléculas de un sólido pueden vibrar muy rápidamente, vencer las fuerzas de cohesión y escapar como moléculas gaseosas al espacio libre: el sólido se sublima. Inversamente, al chocar estas moléculas gaseosas contra la superficie del sólido, pueden quedar retenidas, condensándose el vapor. El equilibrio que tiene lugar cuando la velocidad de sublimación y la de condensación son iguales se caracteriza por una presión de vapor que depende de la naturaleza del sólido y de la temperatura. Los olores característicos de muchas sustancias sólidas, como el yodo, el naftaleno, el yodoformo y los perfumes sólidos, son debidos a que estas sustancias tienen una presión de vapor apreciable a temperatura ambiente. El proceso de sublimación va acompañado necesariamente de una absorción de energía térmica. La cantidad de energía térmica que se necesita para sublimar a temperatura constante un kilogramo de sustancia en estado sólido se conoce como energía o calor latente de sublimación. El calor latente de sublimación de una sustancia es igual a la suma del calor latente de fusión más el calor latente de vaporización.