Kad kovalentinių junginių savybės yra pagrįstas nuo daugelio veiksnių, kad iš esmės priklausys nuo molekulinės struktūros. Pirmiausia kovalentinė jungtis turi prisijungti prie jūsų atomų ir negali būti jokių elektros krūvių; priešingu atveju būtų galima kalbėti apie joninius arba koordinacinius junginius.
Gamtoje yra per daug išimčių, kai atskirties riba tarp trijų rūšių junginių tampa neryški; ypač atsižvelgiant į makromolekules, galinčias apimti ir kovalentines, ir jonines sritis. Tačiau paprastai kovalentiniai junginiai sukuria paprastus, atskirus vienetus ar molekules.
Paplūdimio pakrantė - vienas iš begalinių kovalentinių ir joninių junginių šaltinių pavyzdžių. Šaltinis: Pexels.
Atmosferą sudarančios dujos ir paplūdimio pakrantes vėsinantys vėjai yra ne kas kita, kaip kelios molekulės, kurios palaiko pastovią kompoziciją. Deguonis, azotas, anglies dioksidas yra atskiros molekulės su kovalentiniais ryšiais ir yra glaudžiai susijusios su planetos gyvenimu.
O jūrinėje pusėje vandens molekulė OHO yra esminis kovalentinio junginio pavyzdys. Pakrantėje jį galima pamatyti virš smėlio, kuris yra sudėtingas išardytų silicio oksidų mišinys. Kambario temperatūroje vanduo yra skystas, ir šią savybę bus svarbu nepamiršti apie kitus junginius.
Kovalentinis ryšys
Įvade buvo paminėta, kad minimos dujos turi kovalentinius ryšius. Pažvelgę į jų molekulines struktūras, pamatysite, kad jų ryšiai yra dvigubi ir trigubi: O = O, N ,N ir O = C = O. Priešingai, kitos dujos turi viengubos jungtys HH, Cl-Cl, FF ir CH 4 (keturi CH obligacijos su tetraedrinę geometrijos).
Šių ryšių, taigi ir kovalentinių junginių, savybė yra tai, kad jie yra kryptinės jėgos; jis eina iš vieno atomo į kitą, o jo elektronai, jei nėra rezonanso, yra lokalizuoti. Tuo tarpu jonų junginiuose dviejų jonų sąveika yra ne kryptinė: jie pritraukia ir atstumia kitus kaimyninius jonus.
Tai reiškia tiesioginius padarinius kovalentinių junginių savybėms. Bet, kalbant apie jo jungtis, tol, kol nėra joninių krūvių, galima patvirtinti, kad junginys su viengubais, dvigubais ar trigubais ryšiais yra kovalentinis; ir dar daugiau, kai tai yra grandinės tipo struktūros, randamos angliavandeniliuose ir polimeruose.
Kai kurie kovalentiniai junginiai jungiasi į daugybę jungčių, tarsi grandines. Šaltinis: Pexels.
Jei šiose grandinėse, kaip ir teflono polimere, nėra joninių krūvių, sakoma, kad jie yra gryni kovalentiniai junginiai (chemine, o ne kompozicine prasme).
Molekulinė nepriklausomybė
Kovalentiniai ryšiai yra kryptinės jėgos, todėl jie visada apibrėžia diskretinę struktūrą, o ne trimatę struktūrą (kaip nutinka kristalų struktūroms ir gardelėms). Iš kovalentinių junginių galima tikėtis mažų, vidutinių, žiedinių, kubinių molekulių ar kitokio tipo struktūrų.
Tarp mažų molekulių, pavyzdžiui, yra dujos, vanduo ir kiti junginiai, tokie kaip: I 2 , Br 2 , P 4 , S 8 (su karūnėlės pavidalo struktūra), As 2 , silicio polimerai ir anglis.
Kiekvienas iš jų turi savo struktūrą, nepriklausomą nuo kaimynų ryšių. Norėdami tai pabrėžti, atsižvelkite į anglies, fullereno, C 60, allotropą :
Fullerenai, vienas iš įdomiausių anglies allotropų. Šaltinis: „Pixabay“.
Atminkite, kad jis yra tarsi futbolo kamuolys. Nors rutuliai gali sąveikauti tarpusavyje, būtent jų kovalentiniai ryšiai apibrėžė šią simbolinę struktūrą; y., nėra sulydyto kristalinių rutulių tinklo, bet atskiri (arba sutankinti).
Tačiau molekulės realiame gyvenime nėra vienintelės: jos sąveikauja tarpusavyje ir sukuria matomas dujas, skystas ar kietas medžiagas.
Tarpmolekulinės jėgos
Tarpmolekulinės jėgos, laikančios atskiras molekules kartu, labai priklauso nuo jų struktūros.
Neapoliniai kovalentiniai junginiai (tokie kaip dujos) sąveikauja per tam tikros rūšies jėgas (dispersinius ar Londono), o poliniai kovalentiniai junginiai (pvz., Vanduo) sąveikauja su kitų rūšių jėgomis (dipolinis-dipolis). Visos šios sąveikos turi vieną bendrą bruožą: jos yra kryptinės, kaip ir kovalentiniai ryšiai.
Pavyzdžiui, vandens molekulės sąveikauja per vandenilio ryšius, tai yra ypatingo tipo dipolio-dipolio jėgos. Jie išdėstomi taip, kad vandenilio atomai nukreiptų į gretimos molekulės deguonies atomą: H 2 O - H 2 O. Taigi šios sąveikos rodo tam tikrą erdvės kryptį.
Kadangi kovalentinių junginių tarpmolekulinės jėgos yra grynai kryptinės, tai reiškia, kad jų molekulės negali susilieti taip efektyviai, kaip joniniai junginiai; ir rezultatas, virimo ir lydymosi taškai, kurie paprastai būna žemi (T <300 ° C).
Taigi kovalentiniai junginiai kambario temperatūroje paprastai yra dujinės, skystos arba minkštos kietos medžiagos, nes jų jungtys gali pasisukti, suteikdamos molekulėms lankstumo.
Tirpumas
Kovalentinių junginių tirpumas priklausys nuo tirpiklio ir tirpiklio afiniteto. Jei jie yra apoliarūs, jie bus tirpūs apoliniuose tirpikliuose, tokiuose kaip dichlormetanas, chloroformas, toluenas ir tetrahidrofuranas (THF); jei jie yra poliniai, jie bus tirpūs poliniuose tirpikliuose, tokiuose kaip alkoholiai, vanduo, ledinė acto rūgštis, amoniakas ir kt.
Tačiau, be tokio tirpaus tirpiklio, abiem atvejais yra konstanta: kovalentinės molekulės nesulaužo (su tam tikromis išimtimis) savo jungčių ar nesuardo jų atomų. Pvz., Druskos, sunaikindamos savo jonus, sunaikina jų cheminį pobūdį.
Laidumas
Būdami neutralūs, jie nesuteikia tinkamos terpės elektronų migracijai, todėl jie yra prasti elektros laidininkai. Tačiau kai kurie kovalentiniai junginiai, tokie kaip vandenilio halogenidai (HF, HCl, HBr, HI), išskiria savo jungtį, kad susidarytų jonai (H + : F - , Cl - , Br - …) ir virsta rūgštimis (hidracidais).
Jie taip pat yra prasti šilumos laidininkai. Taip yra todėl, kad jų tarpmolekulinės jėgos ir ryšių virpesiai sugeria dalį tiekiamos šilumos, kol jų molekulėms padidėja energija.
Kristalai
Kovalentiniai junginiai, jei tik jų tarpmolekulinės jėgos leidžia, gali būti išdėstyti taip, kad būtų sukurtas struktūrinis modelis; taigi kovalentinis kristalas be joninių krūvių. Taigi vietoj jonų tinklo yra kovalentiškai sujungtų molekulių ar atomų tinklas.
Šių kristalų pavyzdžiai yra: cukrus, apskritai, jodas, DNR, silicio oksidai, deimantai, salicilo rūgštis ir kt. Šių kovalentinių kristalų, išskyrus deimantą, lydymosi temperatūra yra daug mažesnė nei joninių kristalų; ty neorganinės ir organinės druskos.
Šie kristalai prieštarauja savybei, kad kovalentinės kietosios medžiagos yra minkštos.
Nuorodos
- Whittenas, Davisas, Peckas ir Stanley. (2008). Chemija. (8-asis leidimas). CENGAGE mokymasis.
- Leenhouts, Doug. (2018 m. Kovo 13 d.). Joninių ir kovalentinių junginių charakteristikos. Mokslas. Atgauta iš: sciencing.com
- Toppr. (sf). Kovalentiniai junginiai. Atkurta iš: toppr.com
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2018 m. Gruodžio 05 d.). Kovalentinės arba molekulinės junginių savybės. Atgauta iš: thinkco.com
- Wyman Elizabeth. (2019 m.). Kovalentiniai junginiai. Tyrimas. Atgauta iš: study.com
- Ophardt C. (2003). Kovalentiniai junginiai. Virtuali „chembook“. Atkurta iš: chemija.elmhurst.edu
- Daktaras Gergenas. (sf). Organinė chemija: Anglies junginių chemija. . Atkurta iš: namų darbai.sdmesa.edu
- „Quimitube“. (2012). Molekulinių kovalentinių medžiagų savybės. Atkurta iš: quimitube.com