EGENSKAPER HOS KOVALENTA FÖRENINGAR (MED EXEMPEL) - KEMI - 2026

De egenskaper kovalenta föreningar är baserade på många faktorer som är beroende huvudsakligen på molekylära strukturer. Till att börja med måste den kovalenta bindningen gå ihop med dina atomer och det kan inte vara några elektriska laddningar; annars skulle man prata om joniska eller koordinationsföreningar.

I naturen finns det för många undantag där skiljelinjen mellan de tre typerna av föreningar blir suddig; särskilt när man överväger makromolekyler, som kan innehålla både kovalenta och joniska regioner. Men generellt skapar kovalenta föreningar enkla, individuella enheter eller molekyler.

En strandkust, ett av de oändliga exemplen på kovalenta och joniska föreningar. Källa: Pexels.

Gaserna som utgör atmosfären och vindarna som träffar strandstränderna är inget annat än flera molekyler som respekterar en konstant sammansättning. Syre, kväve, koldioxid är diskreta molekyler med kovalenta bindningar och är intimt involverade i planetens liv.

Och på den marina sidan är vattenmolekylen, OHO, det viktigaste exemplet på en kovalent förening. Vid kusten kan det ses ovanför sand, som är en komplex blandning av eroderade kiseloxider. Vatten är flytande vid rumstemperatur, och den här egenskapen kommer att vara viktig att ha i åtanke för andra föreningar.

Kovalent bindning

Det nämndes i inledningen att de nämnda gaserna har kovalenta bindningar. Om du tittar på deras molekylstrukturer, kommer du att se att deras bindningar är dubbla och tredubbla: O = O, N ON och O = C = O. I motsats, andra gaser har enkelbindningar: HH, Cl-Cl, FF och CH ₄ (fyra CH-bindningar med tetraedrisk geometri).

Ett kännetecken för dessa bindningar, och följaktligen av kovalenta föreningar, är att de är riktningskrafter; den går från en atom till en annan, och dess elektroner, såvida det inte finns resonans, är lokaliserade. Medan joniska föreningar är interaktioner mellan två joner icke-riktade: de lockar och avvisar andra angränsande joner.

Detta innebär omedelbara konsekvenser för egenskaperna hos kovalenta föreningar. Men när det gäller dess bindningar är det möjligt, så länge det inte finns några joniska laddningar, att bekräfta att en förening med enkel-, dubbel- eller trippelbindningar är kovalent; och ännu mer, när det är strukturer av kedjetyp, som finns i kolväten och polymerer.

Vissa kovalenta föreningar kopplas till flera bindningar, som om de var kedjor. Källa: Pexels.

Om det inte finns några joniska laddningar i dessa kedjor, som i Teflon-polymeren, sägs de vara rena kovalenta föreningar (i en kemisk och inte kompositionsmässig mening).

Molekylär oberoende

Eftersom kovalenta bindningar är riktningskrafter, definierar de alltid en diskret struktur snarare än ett tredimensionellt arrangemang (som är fallet med kristallstrukturer och gitter). Små, medelstora, ringformiga, kubiska molekyler eller med någon annan typ av struktur kan förväntas från kovalenta föreningar.

Bland de små molekyler, till exempel, är de av gaser, vatten och andra föreningar, såsom: I ₂ , Br ₂ , P ₄ , S ₈ (med en krona-liknande struktur), Som ₂ , och kiselpolymerer och kol.

Var och en av dem har sin egen struktur, oberoende av grannernas länkar. För att betona detta, överväga allotropen av kol, fulleren, C ₆₀ :

Fullerenes, en av de mest intressanta koltyperna. Källa: Pixabay.

Observera att den är formad som en fotboll. Även om bollarna kan interagera med varandra, är det deras kovalenta bindningar som definierade denna symboliska struktur; det vill säga, det finns inget sammansmält nätverk av kristallina bollar, utan separata (eller komprimerade).

Emellertid är molekyler i verkligheten inte ensamma: de interagerar med varandra för att skapa en synlig gas, vätska eller fast material.

Intermolekylära krafter

De intermolekylära krafterna som håller enskilda molekyler samman är mycket beroende av deras struktur.

Icke-polära kovalenta föreningar (såsom gaser) samverkar genom vissa typer av krafter (dispersion eller London), medan polära kovalenta föreningar (som vatten) interagerar med andra typer av krafter (dipol-dipol). Alla dessa interaktioner har en sak gemensamt: de är riktade, precis som kovalenta bindningar.

Till exempel samverkar vattenmolekyler genom vätebindningar, en speciell typ av dipol-dipolkrafter. De är placerade på ett sådant sätt att väteatomerna pekar mot syreatom i en angränsande molekyl: H ₂ O - H ₂ O. Och därför dessa interaktioner presentera en specifik riktning i rymden.

Eftersom de intermolekylära krafterna hos kovalenta föreningar är rent riktade, betyder det att deras molekyler inte kan sammanfogas lika effektivt som joniska föreningar; och resultatet, kokning och smältpunkter som tenderar att vara låga (T <300 ° C).

Följaktligen är de kovalenta föreningarna vid rumstemperatur vanligtvis gasformiga, flytande eller mjuka fasta ämnen, eftersom deras bindningar kan rotera, vilket ger molekylerna flexibilitet.

löslighet

Lösligheten för de kovalenta föreningarna kommer att bero på affiniteten mellan lösningsmedel och lösningsmedel. Om de är apolära kommer de att vara lösliga i apolära lösningsmedel såsom diklormetan, kloroform, toluen och tetrahydrofuran (THF); om de är polära, kommer de att vara lösliga i polära lösningsmedel, såsom alkoholer, vatten, isättika, ammoniak, etc.

Emellertid, utöver sådan lösning-lösningsmedelsaffinitet, finns det en konstant i båda fallen: kovalenta molekyler bryter inte (med vissa undantag) sina bindningar eller sönderdelas deras atomer. Salter förstör till exempel deras kemiska identitet vid upplösning och löser sina joner separat.

Ledningsförmåga

Eftersom de är neutrala ger de inte ett tillräckligt medium för migrering av elektroner, och därför är de dåliga elektriska ledare. Vissa kovalenta föreningar, såsom vätehalogenider (HF, HCl, HBr, HI), separerar emellertid deras bindning för att ge upphov till joner (H ⁺ : F ^- , Cl ^- , Br ^- …) och blir syror (hydracider).

De är också dåliga ledare av värme. Detta beror på att deras intermolekylära krafter och vibrationerna i deras bindningar absorberar en del av den tillförda värmen innan deras molekyler ökar i energi.

kristaller

Kovalenta föreningar kan, så länge deras intermolekylära krafter tillåter det, ordnas på ett sådant sätt att det skapas ett strukturellt mönster; och således en kovalent kristall utan joniska laddningar. I stället för ett nätverk av joner finns det således ett nätverk av molekyler eller atomer kovalent kopplade.

Exempel på dessa kristaller är: socker i allmänhet, jod, DNA, kiseldioxidoxider, diamanter, salicylsyra, bland andra. Med undantag av diamant har dessa kovalenta kristaller smältpunkter som är mycket lägre än joniska kristaller; det vill säga de oorganiska och organiska salterna.

Dessa kristaller motsäger egenskapen att kovalenta fasta ämnen tenderar att vara mjuka.

referenser

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemi. (8: e upplagan). CENGAGE Learning.
2. Leenhouts, Doug. (13 mars 2018). Egenskaper hos joniska och kovalenta föreningar. Sciencing. Återställd från: sciencing.com
3. Toppr. (Sf). Kovalenta föreningar. Återställd från: toppr.com
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (05 december 2018). Kovalenta eller molekylära föreningsegenskaper. Återställd från: thoughtco.com
5. Wyman Elizabeth. (2019). Kovalenta föreningar. Studie. Återställd från: study.com
6. Ophardt C. (2003). Kovalenta föreningar. Virtuell Chembook. Återställd från: kemi.elmhurst.edu
7. Dr. Gergens. (Sf). Organisk kemi: Kemi av kolföreningar. . Återställd från: läxor.sdmesa.edu
8. Quimitube. (2012). Egenskaper hos molekylära kovalenta substanser. Återställd från: quimitube.com