The CHARAKTERISTIKA kovalentních sloučenin jsou založeny na mnoha faktorech, které v zásadě závisí na molekulárních strukturách. Nejprve musí být kovalentní vazba spojena s vašimi atomy a nemohou být žádné elektrické náboje; jinak bychom mluvili o iontových nebo koordinačních sloučeninách.
V přírodě existuje příliš mnoho výjimek, kdy se dělící čára mezi třemi typy sloučenin rozmazává; zvláště když vezmeme v úvahu makromolekuly schopné skrývat jak kovalentní, tak iontové oblasti. Ale obecně kovalentní sloučeniny vytvářejí jednotlivé, jednotlivé jednotky nebo molekuly..
Plyny, které tvoří atmosféru, a vánek, který naráží na pobřeží pláže, nejsou ničím jiným než několika molekulami, které respektují konstantní složení. Kyslík, dusík, oxid uhličitý jsou oddělené molekuly s kovalentními vazbami a úzce se podílejí na životě planety.
A na mořské straně je molekula vody, O-H-O, typickým příkladem kovalentní sloučeniny. Na pobřeží je vidět nad písky, které jsou složitou směsí erodovaných oxidů křemíku. Voda je kapalná při pokojové teplotě a tuto vlastnost bude důležité mít na paměti pro jiné sloučeniny..
Rejstřík článků
V úvodu bylo zmíněno, že uvedené plyny mají kovalentní vazby. Pokud se podíváte na jejich molekulární struktury, uvidíte, že jejich vazby jsou dvojité a trojné: O = O, N≡N a O = C = O. Na druhou stranu jiné plyny mají jednoduché vazby: H-H, Cl-Cl, F-F a CH4 (čtyři CH vazby s čtyřboká geometrie).
Charakteristikou těchto vazeb a následně kovalentních sloučenin je, že jsou to směrové síly; jde z jednoho atomu do druhého a jeho elektrony, pokud není rezonanční, jsou lokalizovány. Zatímco v iontových sloučeninách jsou interakce mezi dvěma ionty nesměrové: přitahují a odpuzují ostatní okolní ionty.
To implikuje okamžité důsledky na vlastnosti kovalentních sloučenin. Ale pokud jde o jeho vazby, je možné, dokud neexistují iontové náboje, uvést, že sloučenina s jednoduchými, dvojitými nebo trojnými vazbami je kovalentní; a ještě více, když se jedná o struktury řetězového typu, které se nacházejí v uhlovodících a polymerech.
Pokud v těchto řetězcích nejsou žádné iontové náboje, jako v teflonovém polymeru, říká se o nich, že jsou to čisté kovalentní sloučeniny (v chemickém a nikoli v kompozičním smyslu).
Protože kovalentní vazby jsou směrové síly, vždy nakonec definují diskrétní strukturu spíše než trojrozměrné uspořádání (jak je tomu u krystalických struktur a mřížek). Malé, střední, prstencové, kubické molekuly lze očekávat od kovalentních sloučenin nebo s jakýmkoli jiným typem struktury..
Malé molekuly například zahrnují plyny, vodu a další sloučeniny, jako například: Idva, Brdva, P4, S8 (se strukturou podobnou koruně), Asdva, a křemíkové a uhlíkové polymery.
Každý z nich má svou vlastní strukturu, nezávisle na vazbách svých sousedů. Chcete-li to zdůraznit, zvažte allotrope uhlíku, fullerenu, C60:
Všimněte si, že má tvar fotbalového míče. Ačkoli mohou koule vzájemně interagovat, tuto symbolickou strukturu definovaly jejich kovalentní vazby; to znamená, že neexistuje žádná kondenzovaná síť krystalických koulí, ale samostatná (nebo zhutněná).
Molekuly v reálném životě však nejsou samy: vzájemně interagují a vytvářejí viditelný plyn, kapalinu nebo pevnou látku..
Intermolekulární síly, které drží jednotlivé molekuly pohromadě, velmi závisí na jejich struktuře..
Nepolární kovalentní sloučeniny (například plyny) interagují prostřednictvím určitých typů sil (disperze nebo Londýn), zatímco polární kovalentní sloučeniny (jako je voda) interagují s jinými typy sil (dipól-dipól). Všechny tyto interakce mají jednu společnou věc: jsou směrové, stejně jako kovalentní vazby.
Například molekuly vody interagují prostřednictvím vodíkových vazeb, což je speciální typ dipól-dipólových sil. Jsou umístěny takovým způsobem, že atomy vodíku směřují k atomu kyslíku sousední molekuly: HdvaACHdvaO. A proto tyto interakce představují specifický směr v prostoru.
Jelikož mezimolekulární síly kovalentních sloučenin jsou čistě směrové, znamená to, že jejich molekuly se nemohou sloučit tak účinně jako iontové sloučeniny; a výsledek, body varu a teploty tání, které bývají nízké (T< 300°C).
V důsledku toho jsou kovalentní sloučeniny při teplotě místnosti obvykle plynné, kapalné nebo měkké pevné látky, protože jejich vazby se mohou otáčet a dávat tak molekulám pružnost..
Rozpustnost kovalentních sloučenin bude záviset na afinitě rozpouštědla a rozpouštědla. Pokud jsou nepolární, budou rozpustné v nepolárních rozpouštědlech, jako je dichlormethan, chloroform, toluen a tetrahydrofuran (THF); pokud jsou polární, budou rozpustné v polárních rozpouštědlech, jako jsou alkoholy, voda, ledová kyselina octová, amoniak atd..
Avšak nad takovou afinitu rozpuštěné látky a rozpouštědla existuje v obou případech konstanta: kovalentní molekuly nerozbijí (až na určité výjimky) své vazby nebo rozpadnou své atomy. Soli například ničí svou chemickou identitu, když se rozpustí, a své ionty řeší odděleně..
Jelikož jsou neutrální, neposkytují dostatečné médium pro migraci elektronů, a proto jsou špatnými vodiči elektřiny. Některé kovalentní sloučeniny, jako jsou halogenovodíky (HF, HCl, HBr, HI), však disociují svoji vazbu za vzniku iontů (H+: F-, Cl-, Br-...) a přeměňují se na kyseliny (hydracidy).
Jsou to také špatné vodiče tepla. Je to proto, že jeho mezimolekulární síly a vibrace jeho vazeb absorbují část dodaného tepla, než jeho molekuly vzrostou v energii..
Kovalentní sloučeniny, pokud to jejich mezimolekulární síly dovolí, mohou být uspořádány tak, aby vytvořily strukturní vzor; a tedy kovalentní krystal bez iontových nábojů. Místo sítě iontů tedy existuje kovalentně spojená síť molekul nebo atomů..
Příklady těchto krystalů jsou: cukry obecně, jod, DNA, oxidy křemičité, diamanty, kyselina salicylová a další. S výjimkou diamantu mají tyto kovalentní krystaly body tání mnohem nižší než iontové krystaly; tj. anorganické a organické soli.
Tyto krystaly jsou v rozporu s vlastností, že kovalentní pevné látky bývají měkké..
Zatím žádné komentáře