CARACTERISTICI ale compușilor covalenți se bazează pe mulți factori care depind în esență de structurile moleculare. Pentru început, legătura covalentă trebuie să se alăture atomilor dvs. și nu pot exista sarcini electrice; altfel, am vorbi despre compuși ionici sau de coordonare.
În natură există prea multe excepții în care linia de separare între cele trei tipuri de compuși devine neclară; mai ales atunci când se iau în considerare macromoleculele, capabile să adăpostească atât regiuni covalente, cât și regiuni ionice. Dar, în general, compușii covalenți creează unități unice sau molecule unice..
Gazele care alcătuiesc atmosfera și briza care lovește coastele plajei nu sunt altceva decât molecule multiple care respectă o compoziție constantă. Oxigenul, azotul, dioxidul de carbon, sunt molecule discrete cu legături covalente și sunt implicate intim în viața planetei.
Și pe partea marină, molecula de apă, O-H-O, este exemplul chintesențial al unui compus covalent. Pe coastă se poate vedea deasupra nisipurilor, care sunt un amestec complex de oxizi de siliciu erodați. Apa este lichidă la temperatura camerei și această proprietate va fi importantă de reținut pentru alți compuși..
Indice articol
În introducere s-a menționat că gazele menționate au legături covalente. Dacă aruncați o privire asupra structurilor lor moleculare, veți vedea că legăturile lor sunt duble și triple: O = O, N≡N și O = C = O. Pe de altă parte, alte gaze au legături simple: H-H, Cl-Cl, F-F și CH4 (patru legături C-H cu geometrie tetraedrică).
O caracteristică a acestor legături și, în consecință, a compușilor covalenți, este că sunt forțe direcționale; trece de la un atom la altul, iar electronii săi, cu excepția cazului în care există rezonanță, sunt localizați. În timp ce se află în compuși ionici, interacțiunile dintre doi ioni nu sunt direcționali: ei atrag și resping ceilalți ioni din jur.
Aceasta implică consecințe imediate asupra proprietăților compușilor covalenți. Dar, în ceea ce privește legăturile sale, este posibil, atâta timp cât nu există sarcini ionice, să se afirme că un compus cu legături simple, duble sau triple este covalent; și cu atât mai mult, atunci când acestea sunt structuri de tip lanț, găsite în hidrocarburi și polimeri.
Dacă nu există sarcini ionice în aceste lanțuri, ca și în polimerul teflon, se spune că sunt compuși covalenți puri (într-un sens chimic și nu în sens compozițional).
Deoarece legăturile covalente sunt forțe direcționale, ele ajung întotdeauna să definească o structură discretă, mai degrabă decât o aranjare tridimensională (așa cum se întâmplă cu structurile cristaline și rețelele). Se pot aștepta molecule mici, medii, inelare, cubice de la compușii covalenți sau cu orice alt tip de structură..
Moleculele mici, de exemplu, includ gaze, apă și alți compuși precum: IDouă, FrDouă, P4, S8 (cu structură asemănătoare coroanei), AsDouă, și polimeri de siliciu și carbon.
Fiecare dintre ele are propria structură, independentă de legăturile vecinilor săi. Pentru a sublinia acest lucru, luați în considerare alotropul carbonului, fulerenei, C60:
Rețineți că are forma unei mingi de fotbal. Deși bilele pot interacționa între ele, legăturile lor covalente au definit această structură simbolică; adică nu există o rețea fuzionată de bile cristaline, ci separate (sau compactate).
Cu toate acestea, moleculele din viața reală nu sunt singure: ele interacționează între ele pentru a stabili un gaz vizibil, lichid sau solid..
Forțele intermoleculare care țin molecule individuale împreună sunt foarte dependente de structura lor..
Compușii covalenți nepolari (cum ar fi gazele) interacționează prin anumite tipuri de forțe (dispersie sau Londra), în timp ce compușii covalenți polari (cum ar fi apa) interacționează prin alte tipuri de forțe (dipol-dipol). Toate aceste interacțiuni au un lucru în comun: sunt direcționale, la fel ca legăturile covalente.
De exemplu, moleculele de apă interacționează prin legături de hidrogen, un tip special de forțe dipol-dipol. Acestea sunt poziționate în așa fel încât atomii de hidrogen să se îndrepte spre atomul de oxigen al unei molecule vecine: HDouăO - HDouăO. Și, prin urmare, aceste interacțiuni prezintă o direcție specifică în spațiu.
Deoarece forțele intermoleculare ale compușilor covalenți sunt pur direcționali, înseamnă că moleculele lor nu pot să se unească la fel de eficient ca și compușii ionici; iar rezultatul, punctele de fierbere și topire care tind să fie scăzute (T< 300°C).
În consecință, compușii covalenți la temperatura camerei sunt de obicei solizi gazoși, lichizi sau moi, deoarece legăturile lor se pot roti, oferind flexibilitate moleculelor..
Solubilitatea compușilor covalenți va depinde de afinitatea solut-solvent. Dacă sunt apolari, vor fi solubili în solvenți apolari precum diclormetan, cloroform, toluen și tetrahidrofuran (THF); dacă sunt polari, vor fi solubili în solvenți polari, cum ar fi alcooli, apă, acid acetic glacial, amoniac etc..
Cu toate acestea, dincolo de o astfel de afinitate solut-solvent, există o constantă în ambele cazuri: moleculele covalente nu-și rup (cu anumite excepții) legăturile sau nu își dezintegrează atomii. Sărurile, de exemplu, își distrug identitatea chimică atunci când se dizolvă, rezolvându-și ionii separat..
Fiind neutri, nu oferă un mediu adecvat pentru migrația electronilor și, prin urmare, sunt conductori slabi ai electricității. Cu toate acestea, unii compuși covalenți, cum ar fi halogenurile de hidrogen (HF, HCl, HBr, HI) își disociază legătura pentru a da naștere la ioni (H+: F-, Cl-, Fr-...) și se transformă în acizi (hidrați).
De asemenea, sunt conductori slabi ai căldurii. Acest lucru se datorează faptului că forțele sale intermoleculare și vibrațiile legăturilor sale absorb o parte din căldura furnizată înainte ca moleculele sale să crească în energie..
Compușii covalenți, atâta timp cât forțele lor intermoleculare permit acest lucru, pot fi aranjați astfel încât să creeze un model structural; și astfel, un cristal covalent, fără sarcini ionice. Astfel, în loc de o rețea de ioni, există o rețea de molecule sau atomi legați covalent..
Exemple ale acestor cristale sunt: zaharuri în general, iod, ADN, oxizi de silice, diamante, acid salicilic, printre altele. Cu excepția diamantului, aceste cristale covalente au puncte de topire mult mai mici decât cristalele ionice; adică sărurile anorganice și organice.
Aceste cristale contrazic proprietatea că solidele covalente tind să fie moi..
Nimeni nu a comentat acest articol încă.