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4º ESO. Enlace químico. Enlace covalente (2/2) - Contenido educativo

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Subido el 24 de noviembre de 2020 por Guillermo M.

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Hola, en este vídeo, que es el segundo vídeo del enlace covalente, te voy a explicar los tipos de sustancias covalentes que hay y sus propiedades. 00:00:00
Entonces, tienes que leer las páginas 80 y 81 del libro y después vuelves a este vídeo. Ponte a leer, anda. 00:00:09
Vale, ya lo has leído. Como has visto, te diré que de manera... a modo de introducción y resumen, lo que tenemos son dos tipos de sustancias covalentes, ¿vale? 00:00:16
Hay dos tipos de sustancias covalentes. Es decir, los átomos que forman enlaces covalentes dan lugar a dos tipos de sustancias. 00:00:27
Los cristales covalentes, o sustancias covalentes reticulares, como dice el libro, y las moléculas. 00:00:43
Vamos con el primero de los tipos, las sustancias covalentes reticulares. 00:00:54
Dice el libro, en las sustancias covalentes reticulares los átomos se ordenan uniéndose mediante enlaces covalentes y formando redes cristalinas, cuya estructura y disposición atómica se repite en todas las direcciones del espacio. 00:01:05
Quédate con esto. Hay ocasiones en las que los átomos forman enlaces covalentes y se ordenan, ¿vale? Quedan ordenados en el espacio formando redes cristalinas, ¿de acuerdo? 00:01:17
¿De acuerdo? Una red cristalina es una estructura, vale, muy ordenada y que se repite en el espacio, ¿vale? Pues entonces, hay ocasiones en las que los elementos no metálicos, los que dan lugar al enlace covalente, se ordenan de esta manera, dando lugar a lo que llamamos sustancias covalentes reticulares. 00:01:33
Te voy a poner un ejemplo. Voy a empezar por aquí. Fíjate, lo que tengo aquí es el cuarzo. El cuarzo es el dióxido de silicio. Esto es el cuarzo. Está formado por un átomo de silicio y dos átomos de oxígeno. 00:01:52
Pero estos átomos de silicio y oxígeno están unidos entre sí, ¿vale? Mediante enlaces covalentes, pero están unidos a otros átomos de silicio y oxígeno. Fíjate que aquí lo tienes. Este átomo rojo es el átomo de oxígeno, ¿vale? Oxígeno, oxígeno, oxígeno, oxígeno. Y el átomo blanquito es el átomo de silicio, ¿vale? Silicio, silicio. 00:02:12
Bien, entonces fíjate que cada átomo de silicio está unido, claro, aquí no está tan claro, a dos átomos de oxígeno, aquí no está tan claro, lo que pasa es que como se va repitiendo en el espacio, pues parece que está unido a más, pero realmente está unido a dos átomos de oxígeno, ¿de acuerdo? 00:02:37
Entonces, esta estructura se va repitiendo en el espacio, como esto que estoy poniendo aquí, ¿vale? Sigo con la estructura del dióxido de silicio, con el cuarzo. Entonces, como se va repitiendo este átomo de silicio con dos átomos de oxígeno, se va repitiendo, repitiendo, repitiendo, lo que tengo es una red cristalina, ¿vale? 00:02:55
Y aquí lo que tienes es una bonita foto de un cristal de cuarzo. ¿Por qué la arena, esos cristalitos de cuarzo, algunos que son blancos, otros que son más amarillentos, otros que son más oscuros, tienen forma de cristal? 00:03:16
Tienen forma de cristalina, pues porque su estructura es cristalina. Como curiosidad diré que ¿por qué algunos tienen un color y otros tienen otros colores? 00:03:30
unos son blancos, porque tienen impurezas que son los que les dan, impurezas son átomos 00:03:38
de otros elementos que son los que les proporcionan ese color. Entonces, 00:03:42
este es un ejemplo de cristal covalente, ¿vale? 00:03:47
De sustancia covalente reticular. Dióxido de silicio está formado por 00:03:51
no metales que están unidos mediante enlaces covalentes, pero 00:03:54
se ordenan en el espacio siguiendo una estructura cristalina. 00:03:58
¿Vale? Primer ejemplo de sustancia covalente 00:04:03
reticular. Otro ejemplo, me vengo aquí al libro. Dice, el carburo de silicio es uno 00:04:05
de los materiales más duros, por lo que se usa como abrasivo. Esta es otra sustancia 00:04:13
covalente reticular. Dice, es uno de los materiales más duros conocidos. Ahora veremos por qué, 00:04:20
porque una de las propiedades de las sustancias covalentes reticulares es que son muy duras. 00:04:25
Y un par de ejemplos más, pues estos que tienes aquí. Fíjate, lo de arriba es grafito, ¿vale? Claro, ahí tienes la punta del lápiz. Grafito. Y lo de abajo es, oh, qué bonito, un diamante. 00:04:30
¿Sabes por qué está formado el diamante? Por átomos de carbono 00:04:48
¿Sabes por qué está formado el grafito? Por átomos de carbono 00:04:57
¿Pero esto cómo puede ser? ¿Son la misma sustancia? No 00:05:01
¿Está formado por los mismos átomos? Sí, los dos sustancias 00:05:05
están formadas únicamente por átomos de carbono 00:05:09
pero se llama así porque son formas alotrópicas del carbono 00:05:13
El carbono es un no metal y cuando enlaza con otros átomos 00:05:17
de carbono forma redes cristalinas, pero es que, dependiendo de cómo se ordene, puede 00:05:21
formar distintas redes cristalinas. Fíjate en el primer caso, que tengo cada punto de 00:05:27
estos de aquí, es un átomo de carbono. Y ves que forma, no sé si se ve bien, lo puedes 00:05:34
buscar en internet, ves que forma como una red de hexágonos, ¿vale? Estos son láminas 00:05:41
de grafito. Esta es la estructura cristalina del grafito. Tengo una lámina de grafito, 00:05:46
aquí tengo otra, segunda, aquí tengo otra, aquí tengo otra. El grafito está formado 00:05:52
por átomos de carbono que están dispuestos en una estructura cristalina como tienes aquí 00:05:57
en la pantalla. El hecho de tener esta estructura cristalina le confiere ciertas propiedades. 00:06:03
Ahora después te comentaré alguna. En el caso del diamante, se ve un poco más grande, 00:06:10
Cada bolita de estas es un átomo de carbono y, por supuesto, cada línea representa el enlace covalente. 00:06:15
Seguimos teniendo única y exclusivamente átomos de carbono, pero aquí lo que tengo es una estructura diferente, ¿vale? 00:06:24
Los átomos de carbono están enlazados entre sí de una manera diferente. 00:06:32
Esto es, la estructura cristalina es diferente y esta estructura, la del diamante, es mucho más fuerte, ¿vale? 00:06:36
Es muchísimo más estable que la del grafito. Por eso el diamante es una de las sustancias también más duras conocidas, ¿vale? Y el grafito, pues no. Fíjate que utilizamos el grafito para escribir precisamente, ¿vale? 00:06:43
Bueno, dos ejemplos de sustancias covalente reticular. Hemos visto el dióxido de silicio, el carburo de silicio y aquí el grafito y el diamante. 00:06:56
Fíjate, antes de ver las propiedades, hemos visto, como te decía, el dióxido de silicio, el grafito, el diamante, estoy escribiendo sus fórmulas, ¿vale? El diamante, el... ¿qué más hemos visto? 00:07:07
Ay, el dióxido de silicio lo he puesto mal. Ahora sí, ¿vale? 00:07:29
El carburo de silicio, ¿verdad? Eso era. 00:07:32
El carburo de silicio. 00:07:35
Vale, estas son las fórmulas de estas sustancias y como son estructuras cristalinas, 00:07:36
estas fórmulas se denominan fórmulas empíricas, como en el caso de las sustancias iónicas. 00:07:41
Empíricas. 00:07:51
¿Qué es lo que indican estas fórmulas? Pues la proporción de elementos presentes en el cristal. 00:07:53
igual que en las sustancias iónicas, indican la proporción de elementos presentes. 00:07:59
Una fórmula empírica nos indica la proporción. 00:08:20
¿De acuerdo? Diríamos, en el dióxido de silicio, en el dióxido de silicio hay dos átomos de oxígeno por cada átomo de silicio, ¿vale? En el carburo de silicio, la última, hay un átomo de carbono por cada átomo de silicio. 00:08:24
En el grafito, sólo hay átomos de carbono. En el diamante, sólo hay átomos de carbono, ¿vale? Lo que tenemos son fórmulas empíricas que indican la proporción de elementos presentes. 00:08:43
Venga, para terminar con este tipo de sustancias, las propiedades. Fíjate, son sólidos a temperatura ambiente ya que forman redes cristalinas. La razón es la misma que con las sustancias iónicas. 00:08:52
Como forman redes cristalinas que son estructuras muy estables, los átomos se encuentran muy ordenados en el espacio, se encuentran unidos con bastante fuerza. El enlace covalente es bastante fuerte. 00:09:06
Entonces, a temperatura ambiente son sólidos. De hecho, los puntos de fusión y ebullición, y esta es la segunda propiedad, son muy altos. 00:09:19
Son mayores que los de las sustancias iónicas. Los puntos de fusión y ebullición de los cristales covalentes son muy altos, del orden de miles de grados. 00:09:29
Recuerda, por ejemplo, que en el caso de la sal, sustancia iónica, eran un poquito más de 800 grados. 00:09:39
Los puntos de fusión y ebullición del cuarzo del diamante son mucho más altos, del orden de miles de grados. Son muy duros, porque el enlace covalente es un enlace muy fuerte. 00:09:45
Sin embargo, son frágiles. Dice, porque los átomos no pueden cambiar de posición sin romper los enlaces que los mantienen en la red. 00:09:56
Claro, son frágiles. Lo que quiere decir es que cuando quitamos átomos de la red, lo que estamos haciendo es romper parte de la red. 00:10:03
Para explicarte esto, fíjate por ejemplo en el grafito 00:10:13
El grafito, ¿por dónde se va a romper con mucha facilidad? 00:10:17
A ver que lo veas, lo voy a poner con rojo 00:10:20
El grafito está formado por estas, en este caso, estas cuatro capas de red cristalina 00:10:22
Se va a romper con muchísima facilidad por ahí, por aquí y por aquí 00:10:29
Claro, por eso el grafito lo utilizamos para escribir 00:10:33
Porque se rompe realmente, el grafito se rompe con mucha facilidad 00:10:37
¿Vale? ¿Qué quiere decir que son frágiles? Que cuando quitamos átomos o que para quitar átomos de la red cristalina realmente lo que estamos haciendo es romper la red cristalina. ¿Vale? 00:10:40
Última propiedad, dice, en general no conducen nunca la electricidad ni son solubles en agua. Claro, el agua no va a romper estos enlaces covalentes. El agua no puede disolver el grafito, no puede disolver un diamante, no puede disolver el cuarzo que hay en la arena. ¿De acuerdo? 00:10:54
Sin embargo, dicen, no conduce nunca la electricidad, ¿vale? Porque no hay ni iones, no hay cargas libres, no hay iones y tampoco hay electrones libres. 00:11:10
Pero dice en general, y te voy a poner, tienes aquí delante una excepción, el grafito sí que conduce la electricidad. 00:11:18
Y te voy a explicar por qué. Porque en esta estructura tenemos entre capa y capa, ¿vale? 00:11:27
Que te decía primera capa, segunda capa, tercera capa, cuarta capa, aquí representada solo cuatro capas, pues entre capa y capa resulta que tenemos unos cuantos, bueno, unos cuantos, quedan electrones sueltos de los átomos de carbono. 00:11:33
No te digo por qué, no te explico nada más. Y esos electrones se pueden mover libremente. Por eso el grafito sí que conduce la electricidad, ¿vale? 00:11:46
Pero porque tiene esta estructura que permite que haya unos electrones por ahí que se pueden mover libremente. En general, los cristales covalentes reticulares no conducen electricidad. Por cierto, decir cristal covalente reticular es un poco redundante, ¿no? Si es un cristal, pues ya es reticular. 00:11:55
Bueno, vamos con las moléculas. 00:12:15
Dice, sustancias moleculares. 00:12:18
Estoy aquí. 00:12:21
Una molécula es una entidad química eléctricamente neutra formada por más de un átomo unidos entre sí por enlaces covalentes. 00:12:22
Vale. 00:12:28
Una molécula es una agrupación de átomos. 00:12:29
Es estable y es eléctricamente neutra. 00:12:31
Ejemplos. 00:12:34
Pues, el agua, la molécula de agua, ¿verdad? 00:12:35
La molécula de oxígeno. 00:12:38
oxígeno, la molécula de metano, CH4, la molécula de ácido clorhídrico, HCl. En el 00:12:40
vídeo anterior hemos visto los diagramas de Lewis de estas sustancias, ¿verdad? ¿Cómo 00:12:49
haríamos estos diagramas de Lewis? Haríamos primero la configuración electrónica. Esto 00:12:54
es un repaso, ¿vale? Un repaso no, aquí ya me he equivocado. 1S1. Sí, un repaso del 00:13:00
vídeo anterior. Del oxígeno, 1s2, 2s2, 2p4. Electrones de valencia, del hidrógeno, 1 y 1. Y del oxígeno, 6. Estos 6. Del oxígeno, 1, 2, 3, 4, 5 y 6. Y lo que tenemos es el 00:13:08
diagrama de Lewis de la molécula de agua. Así lo hacíamos en el vídeo anterior. Para 00:13:34
el oxígeno decíamos, oxígeno, oxígeno lo voy a hacer un poco más grande porque a lo 00:13:39
mejor se ve muy pequeño, ¿verdad? A ver ahí. Y decimos, 6 electrones de valencia, 00:13:44
1, 2, 3, 4, 5 y 6, 1, 2, 3, 4, 5 y 6. Se forma este enlace y este enlace. ¿Te acuerdas 00:13:50
que decíamos que forman un enlace doble, el orden de enlace, ¿vale? 00:13:59
Diagrama de Lewis de la molécula de oxígeno, del CH4. 00:14:04
El carbono tiene cuatro electrones en la capa de valencia, lo vimos en el vídeo anterior. 00:14:09
Y el hidrógeno, uno. 00:14:15
Y el diagrama de Lewis de esta molécula, pues se forma este enlace, este enlace, este enlace y este enlace, ¿vale? 00:14:17
es tal que así, aunque realmente 00:14:26
esta molécula no es así, no es plana, ¿vale? 00:14:30
no es así, pero no te voy a explicar por qué, porque no es de este curso 00:14:33
¿vale? y pues la molécula de ácido 00:14:37
clorhídrico, un electrón del 00:14:42
hidrógeno, y si te acuerdas, el cloro tiene siete 00:14:46
se forma, siete electrones de valencia 00:14:50
Ese enlace y tenemos esta molécula. Por cierto, me estoy desviando un poco del tema, pero ves que ese enlace es apolar, porque los átomos tienen diferente electronegatividad. 00:14:53
Este era un ejemplo de enlaces polares, pero la molécula era apolar. No sé si he dicho enlacido clorhídrico, ya no sé si he dicho enlace apolar. Si he dicho apolar me he equivocado. Este enlace es apolar. 00:15:12
Enlace apolar 00:15:29
¿Ves? Sí, me estoy equivocando 00:15:31
Sí, sí, lo estoy diciendo mal, perdona 00:15:34
Enlace 00:15:36
Polar 00:15:37
Ahora sí, sí, lo estoy diciendo mal todo el rato 00:15:39
Y molécula 00:15:41
Polar 00:15:43
Aquí decíamos 00:15:47
Enlace 00:15:49
Enlaces 00:15:50
Polares 00:15:51
Y como la molécula es simétrica 00:15:54
Molécula 00:15:56
Apolar 00:16:00
¿Vale? Aquí tenemos enlaces, es un doble enlace, son dos enlaces apolares y molécula apolar. 00:16:01
Y el ejemplo del agua, tenemos enlaces polares y molécula polar. ¿De acuerdo? 00:16:15
Estos enlaces son polares. Estos enlaces del oxígeno son apolares. 00:16:29
Bueno, me he desviado del tema. Pero bueno, volviendo a lo que decíamos, estamos con las moléculas, ¿vale? Sustancias moleculares. Las moléculas son agrupaciones de átomos. Podemos tener unos pocos átomos, como mínimo dos, como es el caso del oxígeno, ¿vale? 00:16:34
Pero es que podemos tener miles de millones de átomos como ocurre, ahí va, esto se me está moviendo, ahí, como ocurre en la imagen que tienes ahí, una molécula de ADN que dice que puede contener, dice, entre 10 elevado a 8 y 10 elevado a 10 átomos. 00:16:50
Esto es entre 100 y 10.000 átomos, ¿vale? Bien, pero quédate con esto que te estoy diciendo. Una molécula es una agrupación de un número determinado de átomos, ¿vale? 00:17:06
¿Qué podemos decir de esto? Pues que las moléculas tienen fórmulas moleculares. ¿Te acuerdas que lo estudiamos en segundo y lo estudiamos en tercera? 00:17:20
En tercera, vamos a recordar esto, tenemos estas fórmulas, se llaman fórmulas, fórmula molecular, que indica la composición exacta de la molécula. 00:17:29
Por ejemplo, en la molécula de agua, H2O, hay dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno. 00:18:00
Lo pongo en numeritos, pongo el 2 y el 1 en números para que quede claro. 2, 1, 2 y el 1 que lo pongo ahí, ¿vale? 00:18:25
Por ejemplo, en la molécula de metano, CH4, ¿vale? De metano, que es CH4, hay un átomo de carbono y cuatro de hidrógeno, ¿vale? 00:18:32
Cuatro átomos de hidrógeno, un átomo de carbono, C, y cuatro átomos de hidrógeno, H4, ¿vale? La fórmula molecular indica la composición exacta de la molécula en cuanto a sus átomos, ¿vale? 00:18:57
¿Vale? Más cosas. Propiedades. Creo que solo queda eso. Propiedades de las sustancias moleculares. Dice, lo que determina las propiedades físicas de las moléculas son las fuerzas intermoleculares. 00:19:13
Dice que explicamos en el siguiente epígrafe, que veremos más adelante. Pero te tienes que quedar con estas propiedades. Ya las razonaremos más adelante. 00:19:28
Las moléculas tienen bajas temperaturas de fusión y ebullición. Suelen ser gases líquidos o sólidos blandos a temperatura ambiente. 00:19:39
Piensa en los ejemplos que hemos visto. El agua es un líquido a temperatura ambiente. El oxígeno es un gas a temperatura ambiente. 00:19:48
El metano es un gas a temperatura ambiente. El gas hidrógeno, no metal con no metal, es una molécula, es un gas a temperatura ambiente. 00:19:58
Por ejemplo, el cloro, otro gas a temperatura ambiente. El bromo es un líquido a temperatura ambiente. 00:20:06
Y el yodo, la molécula de yodo, es un sólido blando a temperatura ambiente. 00:20:17
La razón de esto ya lo veremos, pero quédate con esto, que a temperatura ambiente las sustancias moleculares suelen ser gases líquidos o sólidos blandos, ¿vale? A temperatura ambiente. 00:20:20
Claro, ¿esto por qué? Es porque tienen bajos puntos de fusión y ebullición, ¿vale? 00:20:34
Moleculas, sustancias moleculares, bajos puntos de fusión y ebullición. 00:20:40
Segunda propiedad, en general, no son solubles en agua. 00:20:43
El oxígeno no se disuelve como tal en el agua, ¿vale? El agua no rompe los enlaces covalentes. Dice, los dipolos sí pueden llegar a disolver en agua o en disolventes polares como el etanol o la cetona. 00:20:47
Esto te lo contaré más adelante. Comentarlo por encima o explicarlo así requiere quizás un poco más de tiempo, pero quédate con esto. En general no son solubles en agua. 00:21:03
Y por último, no conducen la electricidad. ¿Por qué no conducen la electricidad? Piénsalo un poquito, ¿vale? Piénsalo 10 segundos y ahora te lo digo. Vale, ¿por qué no conducen la electricidad? Porque en estas moléculas, ¿vale? Fíjate, en estos diagramas de Lewis, no tenemos electrones libres. 00:21:15
Entonces, dices, ¿pero las líneas no representaban dos electrones? Sí, pero esos electrones están ligados a átomos, están cerca de los átomos, no se pueden mover libremente. 00:21:37
La electricidad, recuerda, es de vida o está constituida por cargas en movimiento, bien porque sean electrones con cargas negativas o bien porque sean iones, cationes o aniones. 00:21:48
Si las cargas se pueden mover libremente, la sustancia que contiene esas cargas conduce a la electricidad. Las moléculas no tienen cargas libres, por lo tanto, las sustancias moleculares no conducen a la electricidad. 00:21:59
Y tú pensarás, pero en el agua te puedes electrocutar, ¿no? Esto típico así como de película. Sí, en el agua con sustancias disueltas. En el agua pura, no. Si tenemos sustancias disueltas, sí que tenemos iones. ¿De acuerdo? 00:22:15
Si tenemos agua pura, es decir, si solo tenemos agua, esas moléculas de agua no conducen la electricidad. Repito, y con esto ya termino. Las moléculas no conducen la electricidad. 00:22:31
Ahora, ¿qué es importante en este último vídeo relativo a las sustancias covalentes? 00:22:44
Tenemos dos tipos de sustancias covalentes. 00:22:57
Tenemos, por un lado, los cristales covalentes, y como son cristales, están ordenados en el espacio y tienen ciertas propiedades por el hecho de ser cristales. 00:23:00
lo que decíamos puntos altos de fusión y ebullición, que no son solubles en agua, que en general no conducen electricidad con la excepción del grafito, ¿vale? 00:23:11
Y la que tienen las sustancias cristalinas, los cristales covalentes, que tienen lo que llamamos fórmula empírica, 00:23:23
que indica la proporción de elementos presentes en el compuesto. 00:23:29
Otro tipo de sustancias, las moléculas. Las moléculas son agrupaciones de un número concreto de átomos, ¿vale? 00:23:34
Entonces, como tiene un número concreto de átomos, hablamos de fórmula molecular que nos da la composición exacta. En el agua hay dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno, la molécula de agua. 00:23:41
Las propiedades, pues piensa en sustancias moleculares y casi todas las que imagines van a ser o líquidas o gaseosas a temperatura ambiente. 00:23:52
El oxígeno, el nitrógeno, el agua, ¿vale? Los dos primeros son gases, el agua es líquida, temperatura ambiente. ¿Esto por qué es? Porque tienen puntos de fusión y ebullición bajos. ¿Por qué? Por esas fuerzas intermoleculares que ya veremos más adelante. No conducen la electricidad porque no tienen cargas libres, ¿vale? Y no son solubles en agua. 00:24:03
Vale, pues con este vídeo terminamos el enlace covalente 00:24:24
Si te fijas, el enlace covalente tiene bastante chicha 00:24:28
Entonces repasa, hace ejercicios, vuelve a repasar y vuelve a releer las páginas del libro 00:24:32
¿Vale? Que quede todo bastante claro 00:24:39
Venga, hasta luego 00:24:40
Subido por:
Guillermo M.
Licencia:
Reconocimiento - No comercial - Sin obra derivada
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Fecha:
24 de noviembre de 2020 - 21:05
Visibilidad:
Público
Centro:
IES SOR JUANA DE LA CRUZ
Duración:
24′ 43″
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1.78:1
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Tamaño:
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