Tabla de propiedades según el tipo de enlace

Explicación

Errores frecuentes

• ErrorPensar que si una sustancia se disuelve en agua ya es iónica.

  Cómo corregirloEl azúcar y el alcohol se disuelven y son moleculares. Hay que comprobar si la disolución conduce.

• ErrorCreer que todas las sustancias covalentes tienen puntos de fusión bajos.

  Cómo corregirloLas moleculares sí; las covalentes reticulares (diamante, cuarzo) los tienen altísimos porque hay que romper enlaces covalentes.

• ErrorDecir que la sal sólida conduce porque tiene iones.

  Cómo corregirloSus iones están fijos: solo conduce fundida o disuelta.

• ErrorConcluir el tipo de sustancia con una sola prueba.

  Cómo corregirloCombina al menos dos o tres propiedades, como en la clave de identificación.

Ejemplos resueltos

1. Ejemplo 1. Cuatro sustancias de casa situación real (construir la tabla)

   En casa tenemos: sal de cocina, una vela de parafina, un anillo con un pequeño diamante y una cazuela de acero. Para cada una, indica el tipo de sustancia y una propiedad que puedas observar en casa que lo confirme.

   Resolución

   Sustancia	Tipo	Propiedad observable
   Sal	iónica (Na, metal + Cl, no metal)	se disuelve en agua; aunque la calientes en una sartén, no se funde
   Parafina	molecular	se funde con la llama de la propia vela (unos 55 °C); no se disuelve en agua
   Diamante	covalente reticular (solo carbono)	es durísimo: raya el vidrio
   Acero	metálica (hierro + carbono, aleación)	brillo; conduce el calor (el mango metálico se calienta)

2. Ejemplo 2. Cuatro sustancias problema análisis de datos (clave de identificación)

   En el laboratorio se han estudiado cuatro sustancias sólidas, A, B, C y D. Identifica el tipo de cada una usando la clave.

   	Punto de fusión	¿Soluble en agua?	¿Conduce en sólido?	¿Conduce disuelta?	Otras
   A	232 °C	no	sí	—	brillo gris, se lamina
   B	146 °C	sí	no	no	cristales blancos
   C	770 °C	sí	no	sí	cristales blancos, frágiles
   D	unos 1700 °C	no	no	—	muy dura, raya el vidrio

   Resolución

   A: conduce en sólido, tiene brillo y se lamina → metálica. (Es estaño: su punto de fusión es bajo para un metal, por eso se usa para soldar circuitos.)

   B: no conduce en sólido → paso 2: punto de fusión bajo (146 °C) → molecular. Aunque es soluble, la disolución no conduce: no tiene iones. (Es glucosa.)

   C: no conduce en sólido; punto de fusión alto; soluble y la disolución conduce → iónica. (Es cloruro de potasio.)

   D: no conduce; punto de fusión altísimo; insoluble y muy dura → covalente reticular. (Es cuarzo.)

3. Ejemplo 3. Sal y azúcar: parecen iguales situación real (comparar)

   La sal y el azúcar son dos sólidos blancos y cristalinos que se confunden a simple vista. Sin probarlos, ¿qué dos pruebas harías para distinguirlos? ¿Qué resultado esperas en cada una?

   Resolución

   Prueba 1: calentar una pequeña cantidad en una cuchara metálica.

   • Azúcar (molecular): se funde enseguida (unos 186 °C) y se oscurece (caramelo).
   • Sal (iónica): no se funde (necesita 801 °C).

   Prueba 2: disolver en agua destilada y comprobar la conductividad con un circuito.

   • Agua con sal: conduce (iones libres).
   • Agua con azúcar: no conduce (moléculas sin carga).

   Las dos se disuelven en agua, así que la solubilidad no sirve para distinguirlas.

Ejercicios

De menos a más. Intenta cada uno antes de mirar la solución.

1. 1. Fácil

   Sin mirar la tabla, indica de qué tipo de sustancia (iónica, molecular, covalente reticular o metálica) se habla en cada caso: a) Conduce la electricidad en estado sólido. b) Solo conduce si está fundida o disuelta. c) Muchas son gases a temperatura ambiente. d) Es durísima, insoluble y funde a más de 1500 °C. e) Es dúctil y maleable. f) Es dura pero frágil.

   Ver solución

   a) metálica b) iónica c) molecular d) covalente reticular e) metálica f) iónica

   a) Metálica: tiene electrones libres. b) Iónica: los iones solo se mueven fundidos o disueltos. c) Molecular: las fuerzas entre moléculas son débiles. d) Covalente reticular: red gigante de enlaces covalentes. e) Metálica: las capas de cationes se deslizan sin romperse. f) Iónica: al deslizar una capa se enfrentan iones del mismo signo.

2. 2. Fácil

   Clasifica cada sustancia según su tipo, fijándote en los elementos que la forman: bromuro de potasio ($\text{KBr}$), metano ($\text{CH}_4$), plata ($\text{Ag}$), cuarzo ($\text{SiO}_2$), cloruro de magnesio ($\text{MgCl}_2$), amoníaco ($\text{NH}_3$), latón.

   Ver solución

   Iónicas: KBr, MgCl₂. Moleculares: CH₄, NH₃. Covalente reticular: cuarzo. Metálicas: plata, latón.

   • $\text{KBr}$ y $\text{MgCl}_2$: metal + no metal → iónicas.
   • $\text{CH}_4$ y $\text{NH}_3$: no metales que forman moléculas pequeñas (son gases) → moleculares.
   • Cuarzo, $\text{SiO}_2$: no metales, pero forman una red gigante (sólido durísimo) → covalente reticular.
   • Plata y latón (cobre + cinc): metales → metálicas.

3. 3. Media

   Estas son las propiedades de cuatro sustancias. Identifica el tipo de cada una y justifícalo con la clave:

   	Punto de fusión	¿Soluble en agua?	¿Conduce en sólido?	¿Conduce disuelta o fundida?
   P	80 °C	no	no	no (fundida)
   Q	734 °C	sí	no	sí
   R	1085 °C	no	sí	sí (fundida)
   S	más de 3500 °C	no	no	—

   Ver solución

   P molecular, Q iónica, R metálica, S covalente reticular.

   • P: no conduce; punto de fusión bajo → molecular (es naftalina, de las bolas antipolillas).
   • Q: no conduce en sólido; punto de fusión alto; soluble y conduce disuelta → iónica (bromuro de potasio).
   • R: conduce en sólido → metálica (cobre).
   • S: no conduce; punto de fusión altísimo; insoluble → covalente reticular (diamante).

4. 4. Media

   Explica por qué estas sustancias parecen «saltarse» la tabla: a) El azúcar se disuelve en agua, pero no es iónico. b) El mercurio es un metal, pero es líquido. c) La fluorita no se disuelve en agua, pero es iónica.

   Ver solución

   a) Es molecular: se disuelve, pero en moléculas sin carga, y la disolución no conduce. b) Los puntos de fusión de los metales son variados; el del mercurio es −39 °C. c) No todas las sustancias iónicas son solubles; su punto de fusión alto y su conductividad fundida confirman que es iónica.

   a) La solubilidad no basta para decidir: el azúcar se disuelve separándose en moléculas (sin carga), así que la disolución no conduce. Es molecular. b) Los metales tienen puntos de fusión muy variados. El del mercurio es −39 °C, por debajo de la temperatura ambiente: es líquido, pero conduce y tiene brillo como cualquier metal. c) Muchas sustancias iónicas son solubles, pero no todas. La fluorita funde a unos 1420 °C, es frágil y, fundida, conduce: es iónica.

5. 5. Difícil

   Elige el tipo de sustancia más adecuado para cada uso y justifícalo con una propiedad de la tabla: a) la punta de una broca para perforar granito; b) los contactos de un enchufe; c) un sólido que, disuelto en agua, haga que el agua conduzca la electricidad; d) un combustible que se pueda transportar como gas por tuberías.

   Ver solución

   a) covalente reticular (diamante) b) metálica (cobre, latón) c) iónica (sal) d) molecular (metano, gas natural)

   a) Covalente reticular, como el diamante: es la más dura (las brocas para piedra llevan polvo de diamante). b) Metálica, como el latón o el cobre: conduce la electricidad en estado sólido. c) Iónica, como la sal: al disolverse libera iones que se mueven. d) Molecular, como el metano del gas natural: es un gas a temperatura ambiente porque las fuerzas entre sus moléculas son muy débiles.

Para practicar más

1. 1. Fácil

   ¿Verdadero o falso? Corrige las falsas. a) Las sustancias moleculares tienen puntos de fusión altos. b) Las sustancias metálicas conducen la electricidad en estado sólido. c) Si una sustancia se disuelve en agua, es iónica. d) El diamante y el cuarzo son muy duros porque forman redes covalentes. e) Las sustancias iónicas conducen la electricidad en estado sólido.

   Ver solución

   a) F b) V c) F d) V e) F

   a) Falso: los tienen bajos (solo hay que separar moléculas). b) Verdadero: tienen electrones libres. c) Falso: el azúcar y el alcohol se disuelven y son moleculares. d) Verdadero. e) Falso: solo conducen fundidas o disueltas.

2. 2. Fácil

   Copia la tabla de la explicación en tu cuaderno sin los ejemplos y añade, en cada columna, dos ejemplos distintos de los que aparecen en ella.

   Ver solución

   Respuesta abierta. Por ejemplo: iónicas, cloruro de potasio y fluorita; moleculares, metano y alcohol; reticulares, grafito y arena (sílice); metálicas, oro y bronce.

   Ejemplos válidos:

   • Iónicas: cloruro de potasio ($\text{KCl}$), fluoruro de calcio (fluorita), óxido de calcio (cal viva), bromuro de potasio.
   • Moleculares: metano, amoníaco, alcohol (etanol), nitrógeno, yodo, naftalina, glucosa.
   • Covalentes reticulares: grafito, sílice de la arena.
   • Metálicas: oro, plata, mercurio, estaño, bronce, acero.

3. 3. Media

   El agua y el cuarzo están formados por no metales unidos por enlaces covalentes. Sin embargo, el agua funde a 0 °C y el cuarzo a unos 1700 °C. Explica esta diferencia.

   Ver solución

   El agua es molecular: al fundirla solo se separan moléculas, unidas débilmente. El cuarzo es una red covalente: para fundirlo hay que romper muchos enlaces covalentes, que son fuertes.

   • Agua (molecular): dentro de cada molécula $\text{H}_2\text{O}$ los enlaces covalentes son fuertes, pero entre moléculas las fuerzas son débiles. Al fundir el hielo no se rompen las moléculas: solo se separan. Basta poca energía: 0 °C.
   • Cuarzo (covalente reticular): no hay moléculas; todos los átomos de Si y O forman una red gigante unida por enlaces covalentes. Para fundirlo hay que romper enlaces covalentes, lo que exige muchísima energía: unos 1700 °C.

4. 4. Media

   Ordena estas sustancias de menor a mayor punto de fusión sin buscar los datos, solo razonando con su tipo de enlace: diamante, oxígeno ($\text{O}_2$), cloruro de sodio, agua. Después comprueba tu orden con estos datos aproximados: −218 °C, 0 °C, 801 °C y más de 3500 °C.

   Ver solución

   Oxígeno (−218 °C) < agua (0 °C) < cloruro de sodio (801 °C) < diamante (más de 3500 °C).

   • Oxígeno y agua son moleculares → puntos de fusión bajos. El oxígeno es un gas a temperatura ambiente y el agua un líquido, así que el oxígeno funde a menor temperatura: −218 °C frente a 0 °C.
   • Cloruro de sodio: iónico → alto (801 °C).
   • Diamante: covalente reticular → altísimo (más de 3500 °C). Orden: oxígeno < agua < cloruro de sodio < diamante.

5. 5. Difícil

   Una mina de lápiz está hecha de grafito (carbono). Un grupo de alumnos comprueba que es gris y algo brillante, que conduce la electricidad en estado sólido, que no se disuelve en agua y que no se funde con el mechero (su punto de fusión supera los 3500 °C). Un alumno concluye: «Es un metal». a) ¿Por qué ha llegado a esa conclusión? b) ¿Por qué no puede ser una sustancia metálica? c) ¿De qué tipo es entonces y qué tiene de especial?

   Ver solución

   a) Porque conduce en sólido y tiene brillo, como los metales. b) Está formada por carbono, que es un no metal. c) Es una sustancia covalente reticular; es la excepción que conduce porque cada carbono tiene un electrón libre que se mueve por su capa.

   a) La primera pregunta de la clave («¿conduce en sólido?») lleva a «metálica», y además tiene cierto brillo. b) El grafito es carbono, un no metal: no puede haber enlace metálico entre átomos de un no metal. c) Es una sustancia covalente reticular (punto de fusión altísimo, insoluble). Es la excepción de la tabla: cada átomo de carbono se une solo a otros 3 y le queda un electrón libre que se mueve a lo largo de su capa, por eso conduce. Moraleja: una sola propiedad no basta para concluir.