De KENMERKEN van de covalente verbindingen ze zijn gebaseerd op vele factoren die in wezen afhankelijk zijn van moleculaire structuren. Om te beginnen moet de covalente binding zich bij uw atomen voegen en mogen er geen elektrische ladingen zijn; anders zouden we het hebben over ionische of coördinatieverbindingen.
In de natuur zijn er te veel uitzonderingen waarin de scheidslijn tussen de drie soorten verbindingen vervaagt; vooral als we kijken naar macromoleculen, die zowel covalente als ionische gebieden kunnen herbergen. Maar over het algemeen creëren covalente verbindingen enkele, enkele eenheden of moleculen..
De gassen die de atmosfeer vormen en de briesjes die de strandkusten raken, zijn niets meer dan meerdere moleculen die een constante samenstelling respecteren. Zuurstof, stikstof, kooldioxide, zijn afzonderlijke moleculen met covalente bindingen en zijn nauw betrokken bij het leven van de planeet.
En aan de mariene kant is het watermolecuul, O-H-O, het typische voorbeeld van een covalente verbinding. Aan de kust is het te zien boven het zand, dat een complex mengsel is van geërodeerde siliciumoxiden. Water is vloeibaar bij kamertemperatuur, en deze eigenschap is belangrijk om in gedachten te houden voor andere verbindingen..
Artikel index
In de inleiding werd vermeld dat de genoemde gassen covalente bindingen hebben. Als je naar hun moleculaire structuren kijkt, zul je zien dat hun bindingen dubbel en drievoudig zijn: O = O, N≡N en O = C = O. Aan de andere kant hebben andere gassen eenvoudige bindingen: H-H, Cl-Cl, F-F en CH4 (vier CH-bindingen met tetraëdrische geometrie).
Een kenmerk van deze bindingen, en bijgevolg van covalente verbindingen, is dat het richtingskrachten zijn; het gaat van het ene atoom naar het andere en zijn elektronen zijn gelokaliseerd, tenzij er resonantie is. In ionische verbindingen zijn de interacties tussen twee ionen niet-directioneel: ze trekken de andere omringende ionen aan en stoten ze af.
Dit impliceert onmiddellijke gevolgen voor de eigenschappen van covalente verbindingen. Maar met betrekking tot zijn bindingen is het mogelijk, zolang er geen ionische ladingen zijn, te stellen dat een verbinding met enkele, dubbele of drievoudige bindingen covalent is; en zelfs nog meer wanneer dit kettingachtige structuren zijn, die worden aangetroffen in koolwaterstoffen en polymeren.
Als er geen ionische ladingen in deze ketens zijn, zoals in het teflonpolymeer, wordt gezegd dat het pure covalente verbindingen zijn (in chemische en niet in compositorische zin).
Omdat covalente bindingen directionele krachten zijn, definiëren ze altijd een discrete structuur in plaats van een driedimensionale opstelling (zoals gebeurt bij kristalstructuren en roosters). Kleine, middelgrote, ringvormige, kubische moleculen kunnen worden verwacht van covalente verbindingen of met elk ander type structuur..
Kleine moleculen zijn bijvoorbeeld gassen, water en andere verbindingen zoals: I.twee, Brtwee, P.4, S8 (met kroonachtige structuur), Astwee, en silicium- en koolstofpolymeren.
Elk van hen heeft zijn eigen structuur, onafhankelijk van de banden van zijn buren. Beschouw om dit te benadrukken de allotroop van koolstof, fullereen, C60
Merk op dat het de vorm heeft van een voetbal. Hoewel de ballen met elkaar kunnen interageren, zijn het hun covalente banden die deze symbolische structuur hebben bepaald; dat wil zeggen, er is geen gefuseerd netwerk van kristallijne ballen, maar gescheiden (of verdicht).
Moleculen in het echte leven zijn echter niet de enigen: ze interageren met elkaar om een zichtbaar gas, vloeistof of vaste stof te vormen..
De intermoleculaire krachten die individuele moleculen bij elkaar houden, zijn sterk afhankelijk van hun structuur..
Niet-polaire covalente verbindingen (zoals gassen) interageren via bepaalde soorten krachten (dispersie of Londen), terwijl polaire covalente verbindingen (zoals water) interageren door andere soorten krachten (dipool-dipool). Al deze interacties hebben één ding gemeen: ze zijn directioneel, net als covalente bindingen.
Watermoleculen werken bijvoorbeeld samen via waterstofbruggen, een speciaal type dipool-dipoolkrachten. Ze zijn zo gepositioneerd dat de waterstofatomen naar het zuurstofatoom van een naburig molecuul wijzen: HtweeOHtweeO. En daarom geven deze interacties een specifieke richting in de ruimte.
Aangezien de intermoleculaire krachten van covalente verbindingen puur directioneel zijn, betekent dit dat hun moleculen niet zo efficiënt kunnen samensmelten als ionische verbindingen; en het resultaat, kook- en smeltpunten die meestal laag zijn (T< 300°C).
Bijgevolg zijn covalente verbindingen bij kamertemperatuur gewoonlijk gasvormige, vloeibare of zachte vaste stoffen, aangezien hun bindingen kunnen roteren, wat de moleculen flexibiliteit geeft..
De oplosbaarheid van de covalente verbindingen hangt af van de affiniteit van de opgeloste stof en het oplosmiddel. Als ze apolair zijn, zullen ze oplosbaar zijn in apolaire oplosmiddelen zoals dichloormethaan, chloroform, tolueen en tetrahydrofuran (THF); als ze polair zijn, zullen ze oplosbaar zijn in polaire oplosmiddelen, zoals alcoholen, water, ijsazijn, ammoniak, enz..
Naast een dergelijke affiniteit voor opgeloste stof en oplosmiddel, is er echter een constante in beide gevallen: covalente moleculen breken (op bepaalde uitzonderingen na) hun bindingen niet en vallen hun atomen niet uiteen. Zouten vernietigen bijvoorbeeld hun chemische identiteit wanneer ze oplossen en hun ionen afzonderlijk oplossen..
Omdat ze neutraal zijn, bieden ze geen geschikt medium voor de migratie van elektronen en daarom zijn ze slechte geleiders van elektriciteit. Sommige covalente verbindingen, zoals waterstofhalogeniden (HF, HCl, HBr, HI) dissociëren hun binding om ionen (H+: F.-, Cl-, Br-...) en worden omgezet in zuren (hydraciden).
Het zijn ook slechte warmtegeleiders. Dit komt doordat de intermoleculaire krachten en de trillingen van de bindingen een deel van de toegevoerde warmte absorberen voordat de moleculen in energie toenemen..
Covalente verbindingen kunnen, zolang hun intermoleculaire krachten dit toelaten, zo worden gerangschikt dat ze een structureel patroon creëren; en dus een covalent kristal, zonder ionische ladingen. In plaats van een netwerk van ionen is er dus een netwerk van moleculen of atomen die covalent met elkaar verbonden zijn..
Voorbeelden van deze kristallen zijn: suikers in het algemeen, jodium, DNA, silica-oxiden, diamanten, salicylzuur, onder anderen. Met uitzondering van diamant, hebben deze covalente kristallen smeltpunten die veel lager zijn dan die van ionische kristallen; dat wil zeggen, de anorganische en organische zouten.
Deze kristallen zijn in tegenspraak met de eigenschap dat covalente vaste stoffen de neiging hebben zacht te zijn..
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.