practica de laboratoroio

1. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y
ELÉCTRICA
UNIDAD CULHUACAN
MATERIA: QUÍMICA BÁSICA
PROFESOR: Q.F.B Fernando David Aquino Salinas
GRUPO: 1CX32
INTEGRANTES: María Fernanda Romero González
Nancy Flores Sánchez
Daniel Antonio Jiménez Angeles
Julio Moreno Arteaga
PRÁCTICA No. 4
“PROPIEDADES ELÉCTRICAS DE LOS MATERIALES”
20 DE MAYO DE 2015

2. Introducción.
La capacidad de los materiales para conducir la electricidad depende de su
estructura y de la interacción de los átomos que los componen. Las partículas
que componen a los átomos pueden tener distintos tipos de cargas, positivas
(protones), negativas (electrones) y neutras (neutrones).
Cuando un material sólido puede conducir la electricidad, lo hace desde sus
capas de electrones más externas. Los materiales sólidos conductores por
excelencia son los metales, como el cobre, que poseen un único electrón en su
última capa electrónica. En el caso de los semiconductores, es necesaria una
inducción para arrancar electrones. El otro tipo de materiales sólidos en los que
no es posible arrancar electrones son los llamados aislantes.
Los mecanismos de conducción eléctrica son muy diferentes en los llamados
superconductores y en los líquidos. Los superconductores conducen la
electricidad a muy bajas temperaturas en un estado cuántico macroscópico. En
los líquidos, la conducción de la electricidad se realiza a través de electrolitos y la
corriente es producida por el desplazamiento de átomos o moléculas completas
ionizadas positivas o negativas.

3. TABLA DE RESULTADOS
1. Determinación cualitativa de la conductividad de las disoluciones.
Nombre y Formula del
compuesto
Intensidad del foco Propiedad eléctrica de la
disolución
Sacarosa (C12H22011) 0 Aislante
Tolueno (C6H5CH3) 0 Aislante
Xileno (C8H10) 0 Aislante
Agua Mineral (H2CO3) 0 Aislante
Refresco de Cola
(H2CO3)
0 Aislante
Cloruro de Litio (LiCL) 1 Semiconductor
Cloruro de Aluminio
(ALCL3)
2 Semiconductor
Cloruro de Potasio (KCL) 2.5 Semiconductor
Cloruro de Calcio
(CaCL2)
3 Conductor
Nitrato de Cobre
(Cu(NO3)2)
3 Conductor
Cloruro de Níquel (NiCL2) 3 Conductor
Cloruro de Sodio (NaCl ) 4 Conductor
Ácido Sulfúrico H2SO4 4 Conductor
2. Determinación cualitativa de la conductividad de materiales sólidos

4. 1. Determinación cuantitativa de la conductividad de los materiales sólidos.
Nombre del Metal Valor de la conductividad
de leído.
Propiedad electica del
material
Cartón 0 Ω Aislante
Porcelana 0 Ω Aislante
Plástico 0 Ω Aislante
Plomo 1.9Ω Conductor
Fierro 2.5Ω Conductor
Aluminio 2 Ω Conductor
4 .Determinación cuantitativa de la conductividad de las disoluciones
Nombre y Formula del
compuesto
Valor de la conductividad
leído
Propiedad eléctrica de la
disolución
Sacarosa (C12H22011) 73 Aislante
Tolueno (C6H5CH3) 0 Aislante
Nombre y Símbolo del Metal Intensidad del foco Propiedades eléctrica del
material
Cartón 0 Aislante
Porcelana 0 Aislante
Plástico 0 Aislante
Plomo 5 Conductor
Fierro 5 Conductor
Aluminio 5 Conductor

5. Xileno (C8H10) 0 Aislante
Agua Mineral (H2CO3) 939.942 Aislante
Refresco de Cola
(H2CO3)
988 Aislante
Cloruro de Litio (LiCL) 3999 Semiconductor
Cloruro de Aluminio
(ALCL3)
3999 Semiconductor
Cloruro de Potasio (KCL) 3999 Semiconductor
Cloruro de Calcio
(CaCL2)
3999 Conductor
Nitrato de Cobre
(Cu(NO3)2)
3999 Conductor
Cloruro de Níquel (NiCL2) 3999 Conductor
Cloruro de Sodio (NaCl ) 3999 Conductor
Ácido Sulfúrico ( H2SO4) 3999 Conductor
Resultados obtenidos :
Los compuestos aislantes fueron: La Sacarosa, Xileno, Tolueno .Agua Mineral y El
Refresco de Cola, por lo tanto no se encendió el foco.
Los compuestos semiconductores fueron: Cloruro de Aluminio, Cloruro de Potasio,
Nitrato de Cobre y Sulfato de Cobre, por lo tanto el foco si se encendió pero la luz
era tenue.
Los compuestos con conductores fueron: Ácido Sulfúrico, Cloruro de Sodio,
Cloruro de Níquel y Cloruro de cobre, por lo tanto el foco si se encendió con
suficiente intensidad.

6. Los materiales aislantes fueron: Porcelana, Plástico y Cartón, por lo tanto la
intensidad del foco fue nula.
Los materiales conductores fueron: Plomo, Fierro y Aluminio, por lo que el foco
tuvo gran intensidad a la hora de encender.
CUESTIONARIO
1. ¿Qué tipo de enlace químico presentan los materiales conductores,
semiconductores y aislantes?
La forma de unirse los átomos entre sí para formar las moléculas y constituir la
materia está relacionada con las propiedades físicas, por eso estudiando las
propiedades físicas se puede llegar a establecer el tipo de unión entre los átomos.

7. Una de las propiedades que es fácil de estudiar y que determina el tipo de enlace
es el comportamiento frente a la corriente eléctrica. Cuando una sustancia se
somete a la acción de un generador eléctrico pueden darse tres posibilidades:
1. Conduce sin descomponerse
2. Conduce descomponiéndose
3. No conduce
Cada uno de ellos va unido a uno de los tres tipos de enlaces químicos entre los
átomos:
1. metálico
2. Iónico
3. Covalente
• Los metales se caracterizan por conducir la corriente eléctrica sin cambiar
su estructura y por eso se les conoce como conductores de primera
especie.
• Los compuestos que tienen enlace iónico son cristalinos, solubles en agua
y las disoluciones acuosas, o los propios compuestos fundidos, conducen la
corriente eléctrica pero al pasar la corriente se rompen los enlaces químicos
y se convierten en otras sustancias por eso se les conoce como
conductores de segunda clase.
• Los compuestos que tienen enlaces covalentes no conducen la corriente.

8. 2. En base a la teoría de las bandas realice esquemas que muestren el
comportamiento de los materiales como conductores o aislantes.
En función de su conductividad eléctrica, los sólidos se pueden clasificar en tres
grupos: aislantes, conductores y semiconductores. la semiconductividad puede ser
explicada por la teoría de bandas la cual, además de explicar la
semiconductividad, explica también por qué los metales son muy buenos
conductores de la electricidad.
Consideremos el metal litio, cuya configuración electrónica es:
Vemos que un átomo de litio presenta un orbital 1s lleno (con 2 electrones) y un
orbital 2s semilleno (con 1 electrón). También podemos considerar a efectos
prácticos los orbitales 2p, que estarán en la capa de valencia del litio, aunque
vacíos.
La Teoría de bandas considera que los orbitales atómicos de valencia de los N
átomos del litio que estarán formando enlace metálico, se combinan entre sí para
dar unos orbitales moleculares, pertenecientes a todo el cristal y con energías
muy semejantes entre sí. Tan cercanos se hallan energéticamente estos orbitales
moleculares formados, que decimos que dan lugar a una banda. Se obtienen
tantos orbitales moleculares como orbitales atómicos se combinen.

9. Así, si tenemos N átomos de litio, tendremos N orbitales atómicos 2s que darán
lugar a N orbitales moleculares que podemos llamar también 2s por facilidad de
comprensión. Estos orbitales estarán muy próximos en energía y darán una
banda 2s. Lo mismo sucederá con los orbitales 3N 2p de los N átomos de litio
(cada átomo de litio tendrá 3 orbitales 2p, px, py y pz), aunque estén vacíos,
dando lugar también a una banda 2p.
A la banda formada por los orbitales 2s semillenos se le llama banda de valencia.
A la banda vacía formada por los orbitales 2p, se la llama banda de conducción.
Por tanto, en los metales, hay bandas de valencia, que son bandas en las que se
hallan los electrones de valencia y pueden estar llenas o semillenas,
dependiendo de la configuración electrónica del metal, y bandas de conducción,
que pueden hallarse vacías o parcialmente vacías y facilitan la conducción
porque son energéticamente accesibles. De hecho, los metales son conductores

10. porque las bandas de valencia y de conducción se superponen, y esto hace que
los electrones se muevan con libertad de una a otra.
En el caso de los semiconductores, las bandas de valencia y de conducción no
se superponen, pero la diferencia energética entre ambas es pequeña, por lo que
una pequeña aportación energética hará que puedan promocionar electrones a la
banda de conducción y, por tanto, conducir la corriente eléctrica.
En los aislantes, por su parte, las dos bandas están tan alejadas que la banda de
conducción es inaccesible, motivo por el cual son incapaces de conducir la
corriente: