Volumetrias

VOLUMETRIAS
Los métodos volumétricos y gravimétricos se engloban en los denominados métodos clásicos de
análisis. Son muy utilizados, especialmente los primeros, en los laboratorios industriales y de control, pues
aunque son menos exactos que los gravimétricos (existen excepciones) se ejecutan con mayor rapidez al
evitarse las separaciones.
Ambos métodos se incluyen como métodos quÃ−micos, pues se basan en el establecimiento de una
reacción quÃ−mica entre la especie a determinar y el reactivo.
Análisis Volumétrico
El análisis volumétrico, uno de los procedimientos de análisis cuantitativo más utilizados
corrientemente se le conoce con el nombre de volumetrÃ−a, en estos se mide el volumen de la disolución
reactivo de concentración conocida, necesario para reaccionar cuantitativamente con la sustancia a
determinar. La cantidad de sustancia desconocida se calcula a partir del volumen consumido, aplicando la
estequiometrÃ−a de la reacción.
En trabajos de gran precisión se puede pesar la cantidad de disolución valorante requerida en lugar de
medirla volumétricamente. Se denomina valorante, solución valorada, solución patrón..., a la
disolución del reactivo que se va añadiendo para determinar el analito
A la operación concreta de hallar el volumen necesario de la disolución del reactivo se le conoce con el
nombre de valoración. En las volumetrÃ−as se añade al problema una cantidad de disolución valorante
quÃ−micamente equivalente a la sustancia a valorar.
Esta situación se alcanza en el denominado punto de equivalencia.
El punto de equivalencia corresponde al valor teórico de la valoración, pero en la práctica solo se puede
evaluar su posición, con mayor o menor exactitud, observando determinados cambios fÃ−sicos que se
producen bruscamente en su proximidad. Este cambio producido en la disolución permite el establecimiento
del punto final de la valoración, y si los reactivos de por si no lo indican debe añadirse una sustancia o
indicador que lo manifieste.
El punto final tiene que coincidir lo más exactamente posible con el punto de equivalencia. La diferencia
entre ambos puntos constituye el error de valoración, propio del método, y que no debe confundirse con
los errores accidentales por manipulaciones defectuosas, impurezas de los reactivos o malos aforos.
Requisitos básicos:
No todas las reacciones quÃ−micas pueden utilizarse como base de métodos volumétricos de análisis,
ya que deben cumplir, al menos, las siguientes condiciones:
• La reacción debe ser prácticamente irreversible. El equilibrio quÃ−mico debe favorecer en gran
medida la formación de los productos.
• La reacción debe ser especÃ−fica o selectiva, y no deben producirse reacciones secundarias que
induzcan a error. Es decir, el reactivo solo debe reaccionar con la sustancia a analizar, y no con otras
sustancias acompañantes, o con impurezas de esta.
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• Deben tener lugar a gran velocidad, las lentas pueden aprovecharse acelerándolas por un aumento de
temperatura y/o adición de catalizadores. AsÃ−, en esta valoración en concreto de ácido oxálico
con permanganato, las sales manganesas actúan de catalizador y el reactivo valorante se añade
sobre la disolución de analito en caliente.
• Debe poderse detectar con facilidad el punto final de la valoración.
Clasificación de métodos volumétricos
• Los tipos de reacciones en que suelen basarse las volumetrÃ−as son: ácidoâ
neutralización, oxidaciónâ reducción, precipitación y complejación.
base, de
• En las volumetrÃ−as ácidoâ base se valora una disolución de un ácido o una sal de base
débil y ácido fuerte, mediante una base (alcalimetrÃ−a), o bien, una base o una sal de base fuerte
y ácido débil, mediante un ácido (acidimetrÃ−a).
• En las volumetrÃ−as de oxidaciónâ reducción o redox, el reactivo valorante (oxidante o
reductor) provoca la oxidación o reducción de la sustancia a analizar.
• En las volumetrÃ−as de precipitación, el reactivo valorante provoca la precipitación de un
compuesto de composición bien definido.
• En las volumetrÃ−as de complejación, el reactivo forma un complejo con la sustancia a analizar. Si
aquel es una complexona la volumetrÃ−a se denomina complexometrÃ−a.
• La mayorÃ−a de las reacciones usadas en volumetrÃ−a son de neutralización y redox, para las que
se dispone de buenos indicadores tanto quÃ−micos como fÃ−sicos. Por su parte las de precipitación
no tienen muchos quÃ−micos y los fÃ−sicos no siempre son apreciables. Las de formación de
complejos, antes prácticamente reducidas a las valoraciones de CNâ con Ag+ y las
mercurimetrÃ−as, actualmente han ido adquiriendo mayor importancia.
Algunas de las reacciones son útiles ara la determinación de compuestos orgánicos. AsÃ− la
acidimetrÃ−a puede aplicarse a la determinación de aminas, las alcalimetrÃ−as a la determinación de
fenoles... pero en la valoración de compuestos orgánicos se utilizan, además, reacciones caracterÃ−sticas
de la quÃ−mica orgánica, tales como reacciones de hidrólisis, de adición... Con frecuencia las reacciones
con los compuestos orgánicos tienden a ser excesivamente lentas, por lo que se acude con más frecuencia a
las volumetrÃ−as por retroceso.
En las volumetrÃ−as directas, la reacción se verifica entre la sustancia a determinar y el reactivo valorante.
En las indirectas se verifica entre una sustancia producida o que ha reaccionado cuantitativamente con la que
se quiere determinar y el reactivo.
Tipos de valorantes:
Es obvio que en los métodos volumétricos de análisis quÃ−mico cuantitativo, tiene gran importancia el
grado de exactitud con que se conocen la concentración de la disolución del reactivo valorante. Por ello,
siempre que sea posible debe emplearse como tal una sustancia:
• Que pueda obtenerse en estado de alto grado de pureza.
• Que las impurezas que le acompañan (en proporción no mayor del 0.02%) sean fácilmente
investigables.
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• Que tenga una composición definida (a ser posible sin agua de cristalización).
• Que tenga un peso equivalente elevado, para que el error relativo de la pesada sea despreciable.
• Que sea estable en disolución.
A las sustancias que cumplen las condiciones anteriores, se les conoce con el nombre de sustancias de tipo
primario, y a sus disoluciones, que pueden prepararse con gran exactitud pesando una cantidad dada de
compuesto y disolviéndolo en un volumen determinado de disolvente, disolución patrón.
Las sustancias de tipo primario mas comúnmente utilizadas en las distintas volumetrÃ−as son:
• En las de neutralización: Na2CO3, Na2B4O7, HgO, H2C2O4.
• En las de oxidaciónâ
reducción: Na2C2O4, KBrO3, KIO3, I2, K2Cr2O7.
• En las de precipitación: AgNO3 y NaCl.
Cuando el reactivo adecuado o disponible no es puro, ni reúne las demás caracterÃ−sticas de un patrón
primario, la concentración de su disolución se determina, no por pesada directa del soluto simplemente,
sino por valoración con una disolución patrón.
Cálculo de la masa de la sustancia problema, El cálculo de la masa de la especie quÃ−mica que se pretende
determinar se basa en que al alcanzar el punto de equivalencia de la reacción quÃ−mica que se este llevando
a cabo podemos afirmar que han reaccionado cantidades estequiométricamente equivalentes del reactivo y
de la sustancia problema:
Numero de equivalentes del reactivo = numero de equivalentes de la sustancia problema. Por ello, una
valoración será tanto mas precisa cuanto más exactamente coincidan el punto final de la valoración y el
punto de equivalencia de la reacción quÃ−mica empleada.
Curvas de valoración
Las curvas de valoración son la representación gráfica de la variación de una propiedad (pH, potencial,
conductividad...) a lo largo de la valoración, ya sea en función del volumen añadido, del porcentaje de
muestra valorada, etc. Además, las curvas de valoración suministran información valiosa acerca de la
precisión con la que se puede localizar el punto de equivalencia y procuran información para seleccionar el
método más adecuado de determinación del punto final. La información derivada de la curva de
valoración será útil para:
• Conocer la concentración del valorante o valorado en el punto de equivalencia.
• Determinar la velocidad de cambio de esa concentración cerca del punto de equivalencia, y por ende
la precisión con que se puede localizar dicho punto.
• Decidir el intervalo de concentraciones en que será factible la valoración.
• La comprensión de las curvas de valoración supone un profundo conocimiento de los equilibrios
que gobiernan el comportamiento de un sistema quÃ−mico.
• Una curva de valoración puede presentar tramos rectos (curva de valoración lineal) o bien presentar
un aspecto sigmoideo (curvas logarÃ−tmicas).
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Curvas de valoración lineales
En las curvas lineales existe una proporcionalidad directa entre la propiedad que se mide y la variable
independiente. Su representación suele consistir en dos rectas que se cortan en forma de V, de L, etc., según
la cual sea la especie causante de la variación de la propiedad fÃ−sica (sustancia a valorar, reactivo,
producto da la reacción); para su trazado bastan tres o cuatro puntos antes y después del punto de
equivalencia, algo alejados de él, y de cuya intersección se obtiene la posición del punto final. A veces
resulta una porción curva en las inmediaciones del punto de equivalencia que refleja la amplitud de la
reversibilidad de la reacción volumétrica, por lo que las lecturas efectuadas en las proximidades de dicho
punto carecen de significación.
Estas curvas se obtienen siempre con indicadores fÃ−sicos. Ejemplos de valoraciones que dan curvas lineales
son las amperométricas, fotométricas, conductimétricas...
Curvas de valoración no lineales
Las curvas no lineales son las más conocidas y en ellas suele existir una relación directamente proporcional
entre la propiedad que se mide y el logaritmo de la concentración (o actividad) de las especies involucradas
en la reacción. AsÃ−, en potenciometrÃ−a existe una relación lineal entre el potencial medio y el logaritmo
de las actividades de acuerdo con la ecuación de Nerst. Se adopta como punto final el de máxima pendiente
de la curva sigmoidea resultante, que generalmente se corresponde con el punto de inflexión. Las curvas de
valoración no lineales suelen dar resultados menos exactos y son más engorrosas de obtener y manejar que
las lineales, siendo necesario el trazado completo de la curva, especialmente en las proximidades del punto de
equivalencia. La localización del punto final en este tipo de curvas es algunas veces problemático cuando
no coincide el punto de equivalencia con el punto de inflexión.
Esto ocurre cuando la curva de valoración no es simétrica (valoración de ácidos débiles, etc.) No
obstante, a efectos prácticos se toma el punto de inflexión sin errores considerables. Otra forma de
encontrar el punto final en las curvas logarÃ−tmicas es representando la curva derivada, es decir, la relación
entre la variación del parámetro que se mide respecto del incremento de volumen, frente al volumen
adicionado. En algunos casos puede incluso ser útil representar la curva correspondiente a la segunda
derivada.
Indicación del punto final.
Como se ha indicado, en las proximidades del punto de equivalencia se produce el cambio brusco de alguna
propiedad de la disolución, cambio que esta relacionado con la aparición del primer exceso de valorante.
Para u selección correcta es preciso conocer el funcionamiento de los equilibrios iónicos en la disolución
donde tiene lugar la valoración y el fundamento fisicoquÃ−mico del sistema indicador.
Si se dispone de indicadores visuales no es necesaria la obtención de la curva de valoración. El indicador
deberá elegirse para que varÃ−e de color coincidiendo con el cambio brusco de la propiedad en la zona del
unto de equivalencia. Solo cuando se utilizan indicadores fÃ−sicos (electrodo de vidrio, electrodos selectivos
e iones) será necesaria la representación gráfica de la curva de valoración.
Clasificación de los indicadores.
Indicadores quÃ−micos o visuales.
En el caso de los indicadores quÃ−micos la propiedad que normalmente experimenta un cambio es la
coloración, detectándose el punto final por el cambio de color de la disolución que se produce cuando
varÃ−a el pH potencial, se subdividen en:
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Auto indicador. Cuando el propio valorante o el analito actúan de indicador. El ejemplo más tÃ−pico es el
permanganato.
Indicadores coloreados. Son los más utilizados; suelen incorporarse al sistema a valorar, introduciéndolos
directamente en la disolución del analito, pero otras veces actúan externamente desde fuera de la
disolución, extrayéndose entonces pequeñas fracciones de esta y ensayando frente al sistema indicador.
Sus coloraciones deben ser intensas para percibir claramente el cambio aún cuando
se añadan en muy pequeña proporción con objeto de que se consuman cantidades insignificantes de
disolución valorada. Algunas veces una misma sustancia puede actuar de indicador en diversos tipos de
reacciones.
Indicadores fluorescentes. Su funcionamiento es parecido al de los indicadores coloreados, aunque son
menos numerosos. El final de la valoración se pone de manifiesto por la aparición, desaparición o cambio
de la fluorescencia de la disolución problema sometido a la luz ultravioleta.
Indicadores de adsorción. Son sustancias que cambian de color al ser adsorbidas o desorbidas por los
sistemas coloidales que se forman en el seno de la disolución problema como resultado de la reacción entre
el analito y el valorante.
Indicadores fisicoquÃ−micos. Con frecuencia se utilizan diversos instrumentos para seguir la variación de
la propiedad fÃ−sica a lo largo de la valoración. El método de valoración suele recibir el nombre del
sistema instrumental utilizado para detectar el punto final; valoraciones termométricas, siendo los
métodos electroquÃ−micos los más utilizados. Sin embargo los métodos fisicoquÃ−micos de
indicación de punto final retardan la volumetrÃ−a al requerir el trazado de las curvas de valoración, con lo
que suele disminuir la frecuencia de los análisis.
Frente a los indicadores quÃ−micos, los métodos instrumentales alcanzan una mayor sensibilidad,
precisión, resolución y no interferencia de partÃ−culas en suspensión o de especies coloreadas. Además,
se prestan a una automatización más sencilla ya que den directamente una señal fácil de manipular
electrónicamente y capaz de ser digitalizada para analizarla con un ordenador. El método de detección
utilizado para cada caso particular depende de la reacción que tenga lugar y de la posible presencia de
interferencias. AsÃ− para la valoración de un ácido fuerte con una base fuerte basta la fenolftaleÃ−na, pero
si la disolución es coloreada puede ser preferible recurrir a la conductimetrÃ−a.
Error de valoración.
La diferencia existente ente la concentración real del analito en la disolución y la hallada
experimentalmente constituye el error de valoración. Este error se puede descomponer en:
• Error quÃ−mico: debido a la diferencia entre el punto final y de equivalencia.
• Error visual: debido a la limitada capacidad ocular para comparar colores.
• Error de indicador: debido al consuma de solución valorante por el propio indicador para que se
transforme y de lugar al cambio observable.
Mientras que el error quÃ−mico podrá ser por defecto o por exceso según que el indicador vire antes o
después del punto de equivalencia, el error de indicador será siempre por exceso en las volumetrÃ−as
directas y por defecto en las de retroceso.
Usualmente los dos últimos errores son pequeños comparados con el primero que es el que realmente
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prevalece. El error quÃ−mico nace de la diferencia existente entre el punto de equivalencia y el punto final,
divergencia que dependerá del sistema indicador utilizado y es inherente al método.
El error de valoración se puede calcular teóricamente y siempre es posible determinarlo experimentalmente.
Generalmente es aditivo, es decir se suma al volumen teórico de disolución consumido en la valoración,
independiente de que la cantidad de sustancia a valorar sea grande o pequeña. Por ello la mejor forma de
evaluarlo es titular dos o más disoluciones de concentraciones conocidas y muy diferentes entre sÃ−. Con
frecuencia se suele compensar el error de valoración realizando una determinación en blanco, es decir con
todos los componentes menos el analito y restar el volumen consumido al obtenido en la determinación
volumétrica del analito.
Para los indicadores fisicoquÃ−micos no tienen sentido los errores anteriores por lo que son más exactos,
pero están también sujetos a la posible respuesta defectuosa del instrumento de medida y un trazado
gráfico incorrecto al detectar el punto final de la curva de valoración registrada. Los laboratorios de
análisis quÃ−mico utilizan cada dÃ−a más métodos instrumentales. Los métodos instrumentales de
análisis cuantitativo se basan en medir una propiedad fÃ−sica o fisicoquÃ−mica de la muestra relacionada
con la masa de esta mediante una ecuación matemática. Las propiedades más utilizadas son: la cantidad
de luz transmitida por la muestra, el potencial eléctrico, la conductividad eléctrica, etc. No obstante,
muchos de estos métodos requieren una instrumentación compleja y normalmente cara, por lo que aun se
practican los métodos volumétricos que utilizando material de laboratorio barato son precisos, rápidos
y cómodos.
Reacciones Redox
Ya que en esta práctica hemos realizado una valoración de un proceso redox, no está de más señalar
algunos aspectos relevantes acerca de este tipo de reacciones. Una reacción redox es aquella en la que tiene
lugar una transferencia de electrones, reductor es la sustancia capaz de cederlos y oxidante la que los acepta.
Pero más que de oxidantes y reductores debemos hablar de pares o sistemas redox (forma oxidada / forma
reducida). En los sistemas redox reversibles una forma es oxidante y su conjugada es reductora. Se podrÃ−a
establecer un paralelismo entre las reacciones redox y las ácidoâ base, ya que en estas hay intercambio de
H+ y en aquellas de electrones, existiendo en ambos casos un par conjugado. Sin embargo los dos procesos
son esencialmente distintos: mientras el H+ existe libre en disolución, el electrón no existe aislado, pero la
diferencia más notable es que en una reacción redox, además de poderse llevar a cabo en medio
homogéneo, se puede realizar también en recipientes separados constituyendo una pila.
Pilas
La energÃ−a que se libera en una reacción redox espontánea se puede usar para llevar a cabo trabajo
eléctrico. Esta tarea se realiza a través de una celda voltaica (o galvánica) que es un dispositivo en el
que la transferencia de electrones se produce a través de un camino externo en vez de ocurrir directamente
entre los reactivos.
Una pila consta de los siguientes elementos:
• 2 electrodos:
• Cátodo: es donde se produce la reducción.
• à nodo: donde se produce la oxidación
• Puente salino: encargado de mantener la neutralidad.
• Circuito externo con galvanómetro.
• CaracterÃ−sticas de las pilas
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• Los electrones van siempre del ánodo al cátodo.
Al principio el ánodo se carga positivamente y el cátodo negativamente, es donde intervienen el puente
salino, los iones negativos van al ánodo y los positivos al cátodo para mantener la neutralidad.
Los electrones fluyen de manera espontánea a través del circuito externo, fluyen desde el ánodo de una
celda voltaica hasta el cátodo a causa de una diferencia de potencial. La energÃ−a potencial de los iones es
mayor en el ánodo que en el cátodo, y los mismos fluyen espontáneamente del, primero al segundo a
través de un circuito externo.
La diferencia de potencial entre los dos electrodos de una celda voltaica proporciona la fuerza motriz que
empuja los electrones a través del circuito externo. A esta diferencia de potencial la llamamos fuerza
electromotriz.
El potencial de celda de una celda voltaica es la diferencia entre los dos potenciales de electrodo, uno
asociado con el cátodo y el otro con el ánodo. AsÃ− los potenciales estándar de electrodo se tabulan para
reacciones de reducción; son los potenciales estándar de reducción y se denotan Ered0.
La ecuación que utilizamos para conocer el potencial de la pila es:
Ecelda0 = Ered0 (cátodo) â
Ered0(ánodo)
Cuanto más positivo sea el Ered0 de una media reacción, mayor es la tendencia del reactivo de la media
reacción a reducirse, y por lo tanto, a oxidar otra especie. Es posible decidir si una reacción redox es
espontánea empleando potenciales de media celda para calcular la fuerza electromotriz asociada a ella. Por
tanto, daremos un carácter más general a la ecuación anterior:
E0 = Ered0(proceso de reducción) â
Ered0 (proceso de oxidación)
Un valor positivo de E indica un proceso espontáneo, en tanto que un valor negativo de E indica un proceso
no espontáneo.
Cinética de los procesos redox
Para considerar adecuadamente una reacción quÃ−mica, además de su estado de equilibrio es necesario
tener en cuenta su cinética, que lleva implÃ−cita el mecanismo por el cual transcurre. Porque la
consideración de la tabla de potenciales normales sólo dictamina acerca de si un cierto proceso redox
estará o no termodinámicamente favorecido, pero nada sugiere sobre la velocidad con la que tal proceso
puede producirse. Y sin embargo las reacciones redox no siempre se verifican con una velocidad
analÃ−ticamente aceptable, quedando el equilibrio aparentemente falseado por la cinética de proceso En
lÃ−neas generales, las reacciones iónicas en disolución que no impliquen cambios en el grado de
oxidación (tales como las de neutralización) acostumbran a ser rápidas; las de precipitación requieren un
tiempo algo mayor, el necesario para que difundan los iones y se formen las micelas. Las reacciones redox,
cuando tiene lugar entre iones en disolución produciéndose un intercambio electrónico sin que existan
reordenamientos atómicos suelen ser rápidas:
Fe2++Ce4+= Fe3+ + Ce3+
Pero si se requiere una reestructuración atómica en uno o alguno de los iones participantes, el proceso
puede ser rápido o verse ralentizado, como ocurre en las oxidaciones como MnOâ 4 en las que este Ion
debe reordenarse para dar lugar a un Ion Mn2+ y formación de agua:
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MnO4â
+ 8H+ + 5eâ
= Mn2+ + 4H2O
Pero sobre todo, cuando en el proceso intervienen especies gaseosas, es cuando la reacción redox puede
verse extraordinariamente retardada. Tal es el caso de la oxidación o reducción del agua donde se produce
O2 o H2:
S2O82â
+ H2O = ½ O2 + 2SO2â
4 + 2H+
O la propia reacción de formación de agua a partir de H2 y O2. Las modificaciones adecuadas del pH
también pueden influir en la cinética de una reacción; en general los reductores tienen una cinética
más favorable en medio básico que en medio ácido.
En algunos casos se aprovecha esta lentitud de la velocidad de reacción con fines analÃ−ticos. AsÃ−, el
potencial normal del sistema O2 / H2O es de 1.023v, por lo que el MnO4â con un potencial de 1.51V,
deberÃ−a oxidar al agua, sin embargo la velocidad de reacción es tan lenta que se pueden mantener y
manejar disoluciones acuosas de MnO4â durante determinados perÃ−odos de tiempo sin que
prácticamente experimenten alteración.
En muchos casos sin embargo se pueden acelerar estas reacciones por un aumento de temperatura,
aumentando la concentración de los reactivos o recurriendo al empleo de catalizadores: La reacción entre el
MnO4â y el C2O42â se realiza a 70º para acelerarla; una vez iniciada se auto cataliza por la propia
presencia de los iones Mn2+.
La determinación de metales con oxina se puede llevar a cabo predisolviendo el oxinato y determinando
volumétricamente la oxina por bromación. Pero como la reacción de bromación es lenta, se acelera
añadiendo un ligero exceso de Br2, se espera 5 minutos para que la bromación se complete, y se valora el
exceso de Br2 adicionando KI y valorando el I2 liberado con S2O32â .
Aunque el potencial del S2O82â es de 20.5v, el valor medido experimentalmente en solución acuosa a
pH=0 al cabo de algunos minutos es de 1.1v, y tiende a crecer lentamente con el tiempo, por lo que reacciona
muy lentamente como oxidante; sin embargo oxida muy rápidamente a la Ag+. AsÃ− en presencia de Ag+
el potencial medido aumenta rápidamente hasta las proximidades de 2v, con lo cual sus propiedades
oxidantes han sido, en apariencia cambiadas.
CONDUCTIMETRIA DE LOS MATERIALES
ENLACE IONICO.
Consiste en la atracción electrostática entre átomos con cargas eléctricas de signo contrario. Este tipo
de enlace se establece entre átomos de elementos poco electronegativos con los de elementos muy
electronegativos. Cuando una molécula de una sustancia contiene átomos de metales y no metales, los
electrones son atraÃ−dos con más fuerza por los no metales, que se transforman en iones con carga
negativa; los metales, a su vez, se convierten en iones con carga positiva. Entonces, los iones de diferente
signo se atraen electrostáticamente, formando enlaces iónicos.
ENLACE COVALENTE.
La combinación de no metales entre sÃ− no puede tener lugar mediante este proceso de transferencia de
electrones, en estos casos, el enlace consiste en una compartición de electrones; el enlace covalente es la
formación de pares electrónicos compartidos, independientemente de su número. El par compartido es
aportado por sólo uno de los átomos formándose entonces un enlace que se llama coordinado o dativo. Si
los átomos son no metales pero distintos (como en el óxido nÃ−trico, NO), los electrones son compartidos
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en forma desigual y el enlace se llama covalente polar porque la molécula tiene un polo eléctrico positivo
y otro negativo, y covalente porque los átomos comparten los electrones, aunque sea en forma desigual.
Estas sustancias no conducen la electricidad, ni tienen brillo, ductilidad o maleabilidad.
Punto de Fusión.
Sellar otro tubo capilar por uno de los extremos (esto es calentándolo), introducir neftaleina al tubo capilar,
esto es usando el tubo de vidrio y dejándolo caer para que la neftaleina se vaya hasta el fondo. Después
amarrarlo al termómetro y sumergirlo en el agua caliente. Cuando la neftaleina se vuelve liquido, es en ese
momento es el punto de fusión del agua. Naftaleno 80 su punto de fusión
Conductibilidad
Ningún solvente puro conduce la corriente eléctrica. Y ningún soluto puro conduce la corriente
eléctrica, a menos que este en estado lÃ−quido. Pero una solución puede conducir la corriente. Para que
esto suceda, la solución debe estar formada por un soluto electrolito (es decir, compuestos formado por
enlaces iónicos no orgánicos) y por un solvente polar como el agua, lo cual forma una solución electrolita.
Las soluciones de NaCl (sal común) o CuSO4 (sulfato cúprico) en agua conducen la electricidad a toda su
intensidad. Pero, el acido acético o vinagre común (CH3â COOH) al disolverse en agua produce iones
los cuales pueden conducir la electricidad, pero solo levemente. Las sustancias iónicas conducen la
electricidad cuando están en estado lÃ−quido o en disoluciones acuosas, pero no en estado cristalino, porque
los iones individuales son demasiado grandes para moverse libremente a través del cristal.
Enlace Covalente
Es la Unión que es forma entre dos o más átomos que comparten electrones. Estas sustancias no conducen
la electricidad, ni tienen brillo, ductilidad o maleabilidad
Conductividad del enlace covalente
La falta de conductividad en estas sustancias se puede explicar porque los electrones de enlace están
fuertemente localizados atraÃ−dos por los dos núcleos de los átomos enlazados. La misma explicación se
puede dar para las disoluciones de estas sustancias en disolventes del tipo del benceno, donde se encuentran
las moléculas individuales sin carga neta moviéndose en la disolución.
Dada la elevada energÃ−a necesaria para romper un enlace covalente, es de esperar un elevado punto de
fusión cuando los átomos unidos extiendan sus enlaces en las tres direcciones del espacio como sucede en
el diamante; no obstante, cuando el número de enlaces es limitado como sucede en la mayor parte de las
sustancias (oxÃ−geno, hidrógeno, amonÃ−aco, etc.) con enlaces covalentes, al quedar saturados los
átomos enlazados en la molécula, la interacción entre moléculas que se tratará más adelante, será
débil, lo que justifica que con frecuencia estas sustancias se encuentren en estado gaseoso a temperatura y
presión ordinarias y que sus puntos de fusión y ebullición sean bajos.
CONDUCTIVIDAD ELECTRICA
Se dispone de un vaso de precipitado muy limpio, a el cuál se le insertan 100 ml de agua destilada y luego se
le introducen los electrodos para comprobar su conductividad y al observar se obtiene como resultado que el
agua destilada no posee conductividad eléctrica. En otro vaso de precipitado con el mismo contenido de
agua se le agrega un poco de cloruro de sodio, se agita hasta producir una disolución completa, luego se
observa su conductividad, notándose que conduce electricidad en toda su intensidad. Nuevamente en un vaso
de precipitado se vierten 50 ml de solvente orgánico, se sumergen los electrodos y se observa si sucede algo
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y se obtiene que Se colocan 100 ml de agua destilada y luego se le adiciona un poco de naftaleno, se agita y se
observa si conduce corriente eléctrica. Por ultimo se agregan 50 ml de solvente orgánico y se añade un
poco de naftaleno, se revuelve hasta completar una disolución completa observando si conduce o no
corriente eléctrica Para obtener una definición fundamentada cabe señalar dos definiciones importantes
para este tipo de experiencia:
Conductividad del enlace covalente
La falta de conductividad en estas sustancias se puede explicar porque los electrones de enlace están
fuertemente localizados atraÃ−dos por los dos núcleos de los átomos enlazados. La misma explicación se
puede dar para las disoluciones de estas sustancias en disolventes del tipo del benceno, donde se encuentran
las moléculas individuales sin carga neta moviéndose en la disolución. Dada la elevada energÃ−a
necesaria para romper un enlace covalente, es de esperar un elevado punto de fusión cuando los átomos
unidos extiendan sus enlaces en las tres direcciones del espacio como sucede en el diamante; no obstante,
cuando el número de enlaces es limitado como sucede en la mayor parte de las sustancias (oxÃ−geno,
hidrógeno, amonÃ−aco, etc.) con enlaces covalentes, al quedar saturados los átomos enlazados en la
molécula, la interacción entre moléculas que se tratará más adelante, será débil, lo que justifica
que con frecuencia estas sustancias se encuentren en estado gaseoso a temperatura y presión ordinarias y que
sus puntos de fusión y ebullición sean bajos.
Enlace iónico
Consiste en la atracción electrostática entre átomos con cargas eléctricas de signo contrario. Este tipo
de enlace se establece entre átomos de elementos poco electronegativos con los de elementos muy
electronegativos. Cuando una molécula de una sustancia contiene átomos de metales y no metales, los
electrones son atraÃ−dos con más fuerza por los no metales, que se transforman en iones con carga
negativa; los metales, a su vez, se convierten en iones con carga positiva. Entonces, los iones de diferente
signo se atraen electrostáticamente, formando enlaces iónicos. Las sustancias iónicas conducen la
electricidad cuando están en estado lÃ−quido o en disoluciones acuosas, pero no en estado cristalino, porque
los iones individuales son demasiado grandes para moverse libremente a través del cristal. Luego de
observar los cambios se obtiene que las sustancias o mezclas que fueron portadoras de corriente eléctrica, y
por ende lograron que la ampolleta se prendiese tiene enlace iónico y por otro lado las sustancias que no
lograron tener conductividad eléctrica son aquellas que poseen enlace covalente en base a estos resultados
se puede concluir que las propiedades fÃ−sicas y especÃ−ficamente la de conductividad logran identificar el
tipo de enlace que existe en la sustancia de una forma rápida y simple.
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