Práctica de laboratorio 1-Las propiedades de las sustancias

Introducción:

Hemos realizado este trabajo con el fin de comprobar las distintas propiedades de ciertas sustancias. Como ya sabemos las sustancias pueden ser iónicas, covalentes moleculares, covalentes atómicas o metálicas y dependiendo del tipo de enlace (iónico, covalente o metálico) poseerán diferentes características.

Resumen:

Las sustancias con las que hemos trabajado han sido NaCl (cloruro sódico), I2 (yodo), H2O (agua destilada), C (grafito) y Cu (cobre).
Las propiedades estudiadas han sido la estabilidad térmica, la solubilidad (en agua, que es un disolvente polar y en éter, que es un disolvente apolar) y la conductividad eléctrica.
Para comprobar la estabilidad térmica hemos anotado el estado de agregación de cada una de las sustancias a temperatura ambiente y después de calentarlas durante tres minutos.
Para estudiar la solubilidad, tanto en agua como en éter, hemos mezclado los distintos compuestos, por separado, con los dos líquidos, también por separado.
Para comprobar la conductividad hemos situado cada sustancia como parte de un circuito eléctrico, si la bombilla de éste se encendía, entonces la sustancia era conductora, si no se encendía, la sustancia no podía conducir la electricidad.


Trabajo experimental:

Estabilidad térmica:

• Para averiguar la estabilidad térmica hemos colocado cada una de las diferentes sustancias en cinco tubos de ensayo.
• Hemos utilizado un termómetro para medir la temperatura ambiente y hemos anotado el estado de agregación de cada sustancia a dicha temperatura para después poder observar los cambios que se producen.
• Hemos empleado un mechero para calentar las distintas sustancias y hemos anotado en qué estado se encuentran éstas al haberlas calentado durante 1,2 y 3 minutos.

Solubilidad:

• Para estudiar la solubilidad de las cinco sustancias hemos mezclado éstas con agua destilada y hemos anotado si se disolvían o no.
• Después hemos retirado el agua y las hemos mezclado con éter y, de nuevo, hemos anotado si son o no son solubles.
• Por último hemos añadido a la disolución de agua y éter un gota de la disolución de yodo en éter y hemos observado lo que ocurre.

Conductividad:

• Para comprobar si las distintas sustancias conducen la electricidad hemos construido un circuito con una bombilla y una pila.
• Hemos observado si cada sustancia es conductora y hemos anotado lo ocurrido. En el caso del cloruro sódico, hemos provado su conductividad en estado sólido y disuelto en agua destilada. Y en el caso del H2O, hemos utilizado tanto agua del grifo como destilada.
  
• Esta vez, en lugar de utilizar C (grafito) y yodo hemos utilizado pentano y, como con las demás sustancias, hemos anotado lo que pasa.
• Hemos aprovechado el estudio de la conductividad para saber si las sustancias tienen más o menos resistencia.

Resultados y conclusiones obtenidas:

El cloruro sodico (NaCl):

• Es sólido a temperatura ambiente (22ºC) y continúa siendo sólido habiéndolo calentado durante tres minutos, aunque se oye como crepita por el calor permanece en el mismo estado de agregación. Por lo que se puede observar que los enlaces que lo unen son muy fuertes.
  
• En cuanto a solubilidad, el cloruro sódico no es soluble en éter y se disuelve minimamente en agua. Por lo que podemos deducir que se trata de una sustancia poco soluble.
• El NaCl no conduce la electricidad en estado sólido por lo que tiene una alta resistencia, pero disuelto en agua destilada sí que la conduce por lo que su resistencia será baja. Además se oye cómo burbujea la disolución y se puede ver como ésta se tiñe de verde debido a una reacción química.

El agua (H2O):

• Es líquido a temperatura ambiente (22ºC) pero al minuto de calentarlo ya comienza a evaporarse, a los dos minutos ya es la mitad líquido y la mitad gas y al tercer minuto ya se ha evaporado por completo. De esta manera podemos observar qua las fuerzas que mantienen unidas las partículas son débiles.
• El agua desilada no es soluble en éter, éste se queda encima del agua y ésta permanece debajo. Sin embargo sí que se disuelve en agua ya que se trata del mismo compuesto. Así podemos comprobar que se trata de un compuesto poco soluble.
• El agua destilada no conduce la electricidad por lo que tiene una alta resistencia. El agua del grifo tampoco es conductora por lo que tendrá una alta resistencia. Pero sí se puede observar que tiene una conductividad mayor que el agua destilada.

El yodo (I2):

• Es sólido a temperatura ambiente (22ºC) pero en unos poco segundos ya se ha convertido en líquido. Se puede deducir que los enlaces que mantienen unido este compuesto son muy débiles. Hemos observado que el yodo tiene un color parecido al del betadine y que al calentarlo y cambiar el estado de agregación también cambia de color.
• El yodo no se disuelve en agua, aunque la tiñe, pero sí que se disuelve en éter. Por lo que no es un compuesto soluble ni insoluble.

El grafito (C):

• Es sólido a temperatura ambiente (22ºC) y permanece en el mismo estado de agregación tra haberlo calentado durante tres minutos. De esta manera podemos comprobar que las fuerzas que lo mantienen unido son muy potentes.
• El grafito no se disuelve en agua. Sin embargo es soluble en éter. Por lo que, como en el caso del yodo, no se trata de un compuesto soluble ni insoluble.

El cobre (Cu):

• Es sólido a temperatura ambiente (22ºC) y se mantiene en ése mismo estado durante los tres minutos que lo hemos calentado. Por esta razón podemos deducir que los enlaces entre sus partículas son muy fuertes.
• El cobre no es soluble ni en agua ni en éter. De esta manera comprobamos que es un compuesto que carece de solubilidad.
• El Cu es muy buen conductor de la electricidad, es así que la mayor parte de los cables están hechos de cobre. Por lo que podemos comprobar que su resistencia es baja.

Cuestiones:

1.NaCl-sustancia iónica.
I2-sustancia covalente molecular.
H2O-sustancia covalente molecular.
C-sustancia covalente atómica.
Cu-sustancia metálica.

2.NaCl-enlace iónico.
I2-enlace covalente.
H2O-enlace covalente.
C-enlace covalente.
Cu-enlace metálico.

3.Cuanto más potentes sean las fuerzas que mantienen unidas las partículas de un elemento, mayores serán los puntos de fusión y ebullición (porque los enlaces que habrá que romper serán más grandes y más fuertes).

4.El yodo, ya que enseguida pasa de estado sólido a líquido y una vez líquido suponemos que se irá evaporando poco a poco y el agua, ya que tarda muy poco tiempo en pasar de estado líquido a gaseoso.

5.HCl(cloruro de hidrógeno/ácido clorhídrico)-sustancia covalente molecular.
Pentano(hidrocarburo)-sustancia covalente molecular.

6.En agua (disolvente polar) se disuelven las sustancias covalentes polares y las sustancias iónicas.

7.En éter (disolvente apolar) se disuelven las sustancias covalentes apolares.

8.Hemos comprobado que el agua es inmiscible en éter, que el yodo no se mezcla con el agua y la disolución de yodo en éter es inmiscible en agua éter.

9.El cobre es el único compuesto que no es soluble ni en disolventes polares ni en disolventes apolares.

10.El cloruro sódico sólo conduce la electricidad cuando está disuelto en agua.

11.Suponemos que el agua del grifo, al haber sido tratada, tiene minerales disueltos y que éstos ayudan a que tenga mayor conductividad y que el agua destilada, o agua pura, al no haber sido tratada no posee dichos minerales.

12.La sustancia que presenta mayor conductividad es el cobre, que es una sustancia metálica.

13.La intensidad de la bombilla aumenta, porque la disolución de NaCl en agua es conductora.

14.En el éter, ya que el yodo no es soluble en agua pero sí lo es en éter.