Det KARAKTERISTIK af kovalente forbindelser de er baseret på mange faktorer, der i det væsentlige afhænger af molekylære strukturer. Til at begynde med skal den kovalente binding slutte sig til dine atomer, og der kan ikke være nogen elektriske ladninger; ellers ville vi tale om ioniske eller koordinerende forbindelser.
I naturen er der for mange undtagelser, hvor skillelinjen mellem de tre typer forbindelser bliver sløret; især når man overvejer makromolekyler, der er i stand til at rumme både kovalente og ioniske regioner. Men generelt skaber kovalente forbindelser enkelt, enkelt enheder eller molekyler..
Gasserne, der udgør atmosfæren og brisen, der rammer strandkystene, er intet andet end flere molekyler, der respekterer en konstant sammensætning. Oxygen, nitrogen, kuldioxid er diskrete molekyler med kovalente bindinger og er tæt involveret i planetens liv.
Og på den marine side er vandmolekylet, O-H-O, det væsentligste eksempel på en kovalent forbindelse. På kysten kan det ses over sandet, som er en kompleks blanding af eroderede siliciumoxider. Vand er flydende ved stuetemperatur, og denne egenskab vil være vigtig at huske på for andre forbindelser..
Artikelindeks
Det blev nævnt indledningsvis, at de nævnte gasser har kovalente bindinger. Hvis du ser på deres molekylære strukturer, vil du se, at deres bindinger er dobbelt og tredobbelte: O = O, N≡N og O = C = O. På den anden side har andre gasser enkle bindinger: H-H, Cl-Cl, F-F og CH4 (fire CH-bindinger med tetraedrisk geometri).
Et kendetegn ved disse bindinger og følgelig af kovalente forbindelser er, at de er retningskræfter; det går fra et atom til et andet, og dets elektroner, medmindre der er resonans, er lokaliseret. Mens det er i ioniske forbindelser, er interaktionerne mellem to ioner ikke-retningsbestemte: de tiltrækker og frastøder de andre omgivende ioner.
Dette indebærer øjeblikkelige konsekvenser for egenskaberne af kovalente forbindelser. Men med hensyn til dens bindinger er det muligt, så længe der ikke er ioniske ladninger, at sige, at en forbindelse med enkelt-, dobbelt- eller tredobbeltbindinger er kovalent; og endnu mere, når disse er kædetypestrukturer, der findes i carbonhydrider og polymerer.
Hvis der ikke er ioniske ladninger i disse kæder, som i Teflon-polymeren, siges de at være rene kovalente forbindelser (i kemisk og ikke sammensætningsmæssig forstand).
Da kovalente bindinger er retningskræfter, ender de altid med at definere en diskret struktur snarere end et tredimensionelt arrangement (som det forekommer med krystalstrukturer og gitter). Små, mellemstore, ringformede, kubiske molekyler kan forventes fra kovalente forbindelser eller med en hvilken som helst anden type struktur..
Små molekyler inkluderer f.eks. Gasser, vand og andre forbindelser såsom: Ito, Brto, P4, S8 (med kronlignende struktur), Asto, og silicium- og carbonpolymerer.
Hver af dem har sin egen struktur uafhængig af naboernes forbindelser. For at understrege dette skal du overveje allotropen af kulstof, fulleren, C60:
Bemærk, at den er formet som en fodbold. Selvom kuglerne kan interagere med hinanden, er det deres kovalente bindinger, der definerede denne symbolske struktur; der er intet sammensmeltet netværk af krystallinske kugler, men separat (eller komprimeret).
Imidlertid er molekyler i det virkelige liv ikke alene: de interagerer med hinanden for at skabe en synlig gas, væske eller fast stof..
De intermolekylære kræfter, der holder individuelle molekyler sammen, er meget afhængige af deres struktur..
Ikke-polære kovalente forbindelser (såsom gasser) interagerer gennem visse typer kræfter (dispersion eller London), mens polære kovalente forbindelser (såsom vand) interagerer med andre typer kræfter (dipol-dipol). Alle disse interaktioner har en ting til fælles: de er retningsbestemte, ligesom kovalente bindinger.
For eksempel interagerer vandmolekyler gennem hydrogenbindinger, en særlig type dipol-dipolkræfter. De er placeret på en sådan måde, at hydrogenatomer peger mod oxygenatom i et nabomolekyle: HtoO - HtoO. Og derfor præsenterer disse interaktioner en bestemt retning i rummet.
Da de intermolekylære kræfter af kovalente forbindelser er rent retningsbestemte, betyder det, at deres molekyler ikke kan samle sig så effektivt som ioniske forbindelser; og resultatet, kogepunkter og smeltepunkter, der har tendens til at være lave (T< 300°C).
Følgelig er kovalente forbindelser ved stuetemperatur normalt gasformige, flydende eller bløde faste stoffer, da deres bindinger kan rotere, hvilket giver molekylerne fleksibilitet..
Opløseligheden af de kovalente forbindelser vil afhænge af affiniteten med opløsningsmiddel-opløsningsmiddel. Hvis de er apolare, vil de være opløselige i apolare opløsningsmidler, såsom dichlormethan, chloroform, toluen og tetrahydrofuran (THF); hvis de er polære, vil de være opløselige i polære opløsningsmidler, såsom alkoholer, vand, iseddike, ammoniak osv..
Imidlertid er der i begge tilfælde ud over en sådan opløsningsmiddel-opløsningsmiddelaffinitet en konstant: kovalente molekyler bryder ikke (med visse undtagelser) deres bindinger eller nedbryder deres atomer. Salte ødelægger for eksempel deres kemiske identitet, når de opløses og løser deres ioner separat..
Da de er neutrale, giver de ikke et passende medium til migration af elektroner, og derfor er de dårlige ledere af elektricitet. Imidlertid dissocierer nogle kovalente forbindelser, såsom hydrogenhalogenider (HF, HCI, HBr, HI) deres binding for at give anledning til ioner (H+: F-, Cl-, Br-...) og omdannes til syrer (hydracider).
De er også dårlige varmeledere. Dette skyldes, at dens intermolekylære kræfter og vibrationer af dens bindinger absorberer noget af den tilførte varme, inden dens molekyler øges i energi..
Kovalente forbindelser, så længe deres intermolekylære kræfter tillader det, kan arrangeres på en sådan måde, at de skaber et strukturelt mønster; og således en kovalent krystal uden ioniske ladninger. I stedet for et netværk af ioner er der således et netværk af molekyler eller atomer forbundet kovalent..
Eksempler på disse krystaller er: sukker generelt, iod, DNA, silicaoxider, diamanter, salicylsyre, blandt andre. Med undtagelse af diamant har disse kovalente krystaller smeltepunkter, der er meget lavere end ioniske krystaller; det vil sige de uorganiske og organiske salte.
Disse krystaller modsiger den egenskab, at kovalente faste stoffer har tendens til at være bløde..
Endnu ingen kommentarer