Propriedades de compostos covalentes (com exemplos)

As propriedades dos compostos covalentes são baseadas em muitos fatores que dependem essencialmente de estruturas moleculares. Para começar, a ligação covalente deve ligar seus átomos e não pode haver cargas elétricas; caso contrário, alguém estaria falando sobre compostos iônicos ou coordenação.

Na natureza, existem muitas exceções nas quais a linha divisória entre os três tipos de compostos se torna difusa; especialmente ao considerar macromoléculas, capazes de abrigar regiões covalentes e iônicas. Mas, em geral, os compostos covalentes criam unidades ou moléculas simples e individuais.

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Costa de uma praia, um dos infinitos exemplos de fontes de compostos covalentes e iônicos. Fonte: Pexels

Os gases que compõem a atmosfera e a brisa que atinge as linhas costeiras não passam de múltiplas moléculas que respeitam uma composição constante. Oxigênio, nitrogênio, dióxido de carbono são moléculas discretas com ligações covalentes e estão intimamente envolvidas com a vida do planeta.

E no lado marinho, a molécula de água, OHO, é o exemplo por excelência de um composto covalente. Na costa, você pode vê-lo acima das areias, que são uma mistura complexa de óxidos de silício corroídos. A água é líquida à temperatura ambiente, e essa propriedade será importante para outros compostos.

Ligação covalente

Foi mencionado na introdução que os gases mencionados possuem ligações covalentes. Se você observar suas estruturas moleculares, verá que suas ligações são duplas e triplas: O = O, N≡N e O = C = O. No entanto, outros gases têm ligações simples: HH, Cl-Cl, FF e CH 4 (quatro ligações CH com geometria tetraédrica).

Uma característica dessas ligações, e consequentemente dos compostos covalentes, é que elas são forças direcionais; Ele vai de um átomo para o outro, e seus elétrons, a menos que haja ressonância, estão localizados. Enquanto em compostos iônicos, as interações entre dois íons são não direcionais: elas atraem e repelem outros íons vizinhos.

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Isto implica consequências imediatas nas propriedades dos compostos covalentes. Mas, referindo-se às suas ligações, pode-se dizer, desde que não haja cargas iônicas, que um composto com ligações simples, duplas ou triplas é covalente; e ainda mais, quando são estruturas semelhantes a cadeias, encontradas em hidrocarbonetos e polímeros.

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Alguns compostos covalentes se ligam formando múltiplas ligações, como se fossem cadeias. Fonte: Pexels

Se nessas cadeias não há cargas iônicas, como no polímero de Teflon, diz-se que são compostos covalentes puros (no sentido químico e não de composição).

Independência molecular

Como os elos covalentes são forças direcionais, eles sempre acabam definindo uma estrutura discreta, em vez de um arranjo tridimensional (como é o caso das estruturas e redes cristalinas). Podem ser esperadas moléculas pequenas, médias, anulares, cúbicas ou qualquer outro tipo de estrutura a partir de compostos covalentes.

Entre as pequenas moléculas, por exemplo, estão as de gases, água e outros compostos como: I 2 , Br 2 , P 4 , S 8 (com estrutura em forma de coroa), As 2 e polímeros de silício e carbono

Cada um deles tem sua própria estrutura, independente dos vínculos de seus vizinhos. Para enfatizar isso, o alótropo de carbono, fulereno, C 60 é considerado :

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Fulerenos, um dos alótropos mais interessantes do carbono. Fonte: Pixabay

Observe que ele tem o formato de uma bola de futebol. Embora as bolas possam interagir umas com as outras, são suas ligações covalentes que definem essa estrutura simbólica; isto é, não existe uma rede derretida de bolas cristalinas, mas separadas (ou compactadas).

No entanto, as moléculas na vida real não estão sozinhas: elas interagem entre si para estabelecer um gás, líquido ou sólido visível.

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Forças intermoleculares

As forças intermoleculares que mantêm as moléculas individuais unidas dependem imensamente de sua estrutura.

Os compostos covalentes apolares (como gases) interagem por um certo tipo de força (dispersão ou Londres), enquanto os compostos covalentes polares (como a água) interagem por outros tipos de forças (dipolo-dipolo). Todas essas interações têm algo em comum: são direcionais, assim como as ligações covalentes.

Por exemplo, moléculas de água interagem com ligações de hidrogênio, um tipo especial de força dipolo-dipolo. Eles estão posicionados de tal modo que os átomos de hidrogénio que aponta para o átomo de oxigénio de uma molécula vizinha: H 2 O – H 2 O. E portanto, estas interacções têm uma direcção específica no espaço.

Sendo as forças intermoleculares de compostos covalentes puramente direcionais, torna suas moléculas incapazes de coalescer tão eficientemente quanto os compostos iônicos; e o resultado, pontos de ebulição e fusão que tendem a ser baixos (T <300 ° C).

Consequentemente, os compostos covalentes à temperatura ambiente são geralmente sólidos gasosos, líquidos ou moles, pois suas ligações podem girar, dando flexibilidade às moléculas.

Solubilidade

A solubilidade dos compostos covalentes dependerá da afinidade soluto-solvente. Se não forem polares, serão solúveis em solventes não polares, como diclorometano, clorofórmio, tolueno e tetra-hidrofurano (THF); se forem polares, serão solúveis em solventes polares, como álcoois, água, ácido acético glacial, amônia etc.

No entanto, além dessa afinidade soluto-solvente, existe uma constante em ambos os casos: moléculas covalentes não quebram (com certas exceções) suas ligações ou desintegram seus átomos. Os sais, por exemplo, destroem sua identidade química quando dissolvidos, solvatando seus íons separadamente.

Condutividade

Por serem neutros, eles não fornecem um meio adequado para a migração de elétrons e, portanto, são maus condutores de eletricidade. No entanto, alguns compostos covalentes, como halogenetos de hidrogênio (HF, HCl, HBr, HI), dissociam sua ligação para originar íons (H + : F , Cl , Br …) e são transformados em ácidos (hidroácidos).

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Eles também são maus condutores de calor. Isso ocorre porque suas forças intermoleculares e as vibrações de suas ligações absorvem parte do calor fornecido antes que suas moléculas aumentem sua energia.

Cristais

Os compostos covalentes, desde que suas forças intermoleculares os permitam, podem ser dispostos de maneira a criar um padrão estrutural; e, portanto, um cristal covalente, sem cargas iônicas. Assim, em vez de uma rede de íons, existe uma rede de moléculas ou átomos ligados covalentemente.

Exemplos desses cristais são: açúcares em geral, iodo, DNA, óxidos de sílica, diamantes, ácido salicílico, entre outros. Com exceção do diamante, esses cristais covalentes têm pontos de fusão muito inferiores aos dos cristais iônicos; isto é, sais inorgânicos e orgânicos.

Esses cristais contradizem a propriedade de que os sólidos covalentes tendem a ser moles.

Referências

  1. Whitten, Davis, Peck e Stanley. (2008). Química (8a ed.). Aprendizagem CENGAGE.
  2. Leenhouts, Doug. (13 de março de 2018). Características dos compostos iônicos e covalentes. Sciencing Recuperado de: sciencing.com
  3. Toppr. (sf). Compostos covalentes. Recuperado de: toppr.com
  4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (5 de dezembro de 2018). Propriedades de compostos covalentes ou moleculares. Recuperado de: thoughtco.com
  5. Wyman Elizabeth (2019). Compostos covalentes. Estudo Recuperado de: study.com
  6. Ophardt C. (2003). Compostos covalentes. Virtual Chembook Recuperado de: chemistry.elmhurst.edu
  7. Dr. Gergens (sf). Química Orgânica: A Química dos Compostos de Carbono. [PDF]. Recuperado de: homework.sdmesa.edu
  8. Quimitube (2012). Propriedades de substâncias covalentes moleculares. Recuperado de: quimitube.com

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