le CARACTÉRISTIQUES des composés covalents ils reposent sur de nombreux facteurs qui dépendent essentiellement des structures moléculaires. Pour commencer, la liaison covalente doit joindre vos atomes et il ne peut y avoir aucune charge électrique; sinon, on parlerait de composés ioniques ou de coordination.
Dans la nature, il y a trop d'exceptions dans lesquelles la ligne de démarcation entre les trois types de composés s'estompe; en particulier lorsque l'on considère les macromolécules, capables d'abriter à la fois des régions covalentes et ioniques. Mais généralement, les composés covalents créent des unités ou des molécules uniques et uniques..
Les gaz qui composent l'atmosphère et les brises qui frappent les côtes de la plage ne sont rien de plus que de multiples molécules qui respectent une composition constante. L'oxygène, l'azote, le dioxyde de carbone, sont des molécules discrètes à liaisons covalentes et sont intimement impliquées dans la vie de la planète.
Et du côté marin, la molécule d'eau, O-H-O, est l'exemple par excellence d'un composé covalent. Sur la côte, on peut le voir au-dessus des sables, qui sont un mélange complexe d'oxydes de silicium érodés. L'eau est liquide à température ambiante, et cette propriété sera importante à garder à l'esprit pour d'autres composés..
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Il a été mentionné dans l'introduction que les gaz mentionnés ont des liaisons covalentes. Si vous regardez leurs structures moléculaires, vous verrez que leurs liaisons sont doubles et triples: O = O, N≡N et O = C = O. D'autre part, d'autres gaz ont des liaisons simples: H-H, Cl-Cl, F-F et CH4 (quatre liaisons C-H à géométrie tétraédrique).
Une caractéristique de ces liaisons, et par conséquent des composés covalents, est que ce sont des forces directionnelles; il va d'un atome à un autre, et ses électrons, à moins qu'il n'y ait de résonance, sont localisés. Alors que dans les composés ioniques, les interactions entre deux ions sont non directionnelles: elles attirent et repoussent les autres ions environnants.
Cela implique des conséquences immédiates sur les propriétés des composés covalents. Mais, en ce qui concerne ses liaisons, il est possible, tant qu'il n'y a pas de charges ioniques, d'affirmer qu'un composé à liaisons simples, doubles ou triples est covalent; et plus encore, lorsqu'il s'agit de structures de type chaîne, présentes dans les hydrocarbures et les polymères.
S'il n'y a pas de charges ioniques dans ces chaînes, comme dans le polymère de Téflon, on dit qu'ils sont des composés covalents purs (dans un sens chimique et non compositionnel).
Comme les liaisons covalentes sont des forces directionnelles, elles finissent toujours par définir une structure discrète, plutôt qu'un arrangement tridimensionnel (comme cela se produit avec les structures cristallines et les réseaux). Des molécules cubiques petites, moyennes, annulaires peuvent être attendues à partir de composés covalents, ou avec tout autre type de structure..
Les petites molécules, par exemple, comprennent les gaz, l'eau et d'autres composés tels que: Ideux, Brdeux, P4, S8 (avec structure en forme de couronne), commedeux, et polymères de silicium et de carbone.
Chacun d'eux a sa propre structure, indépendante des liens de ses voisins. Pour souligner cela, considérons l'allotrope de carbone, fullerène, C60:
Notez qu'il a la forme d'un ballon de football. Bien que les boules puissent interagir les unes avec les autres, ce sont leurs liaisons covalentes qui ont défini cette structure symbolique; c'est-à-dire qu'il n'y a pas de réseau fusionné de boules cristallines, mais séparées (ou compactées).
Cependant, les molécules dans la vraie vie ne sont pas seules: elles interagissent les unes avec les autres pour constituer un gaz visible, liquide ou solide..
Les forces intermoléculaires qui maintiennent les molécules individuelles ensemble dépendent fortement de leur structure..
Les composés covalents non polaires (tels que les gaz) interagissent via certains types de forces (dispersion ou London), tandis que les composés covalents polaires (tels que l'eau) interagissent par d'autres types de forces (dipôle-dipôle). Toutes ces interactions ont un point commun: elles sont directionnelles, tout comme les liaisons covalentes.
Par exemple, les molécules d'eau interagissent par le biais de liaisons hydrogène, un type spécial de forces dipôle-dipôle. Ils sont positionnés de telle manière que les atomes d'hydrogène pointent vers l'atome d'oxygène d'une molécule voisine: HdeuxOHdeuxO. Et donc, ces interactions présentent une direction spécifique dans l'espace.
Comme les forces intermoléculaires des composés covalents sont purement directionnelles, cela signifie que leurs molécules ne peuvent pas fusionner aussi efficacement que les composés ioniques; et le résultat, des points d'ébullition et de fusion qui ont tendance à être bas (T< 300°C).
Par conséquent, les composés covalents à température ambiante sont généralement des solides gazeux, liquides ou mous, car leurs liaisons peuvent tourner, donnant de la flexibilité aux molécules..
La solubilité des composés covalents dépendra de l'affinité soluté-solvant. S'ils sont apolaires, ils seront solubles dans les solvants apolaires tels que le dichlorométhane, le chloroforme, le toluène et le tétrahydrofurane (THF); s'ils sont polaires, ils seront solubles dans les solvants polaires, tels que les alcools, l'eau, l'acide acétique glacial, l'ammoniac, etc..
Cependant, au-delà de cette affinité soluté-solvant, il y a une constante dans les deux cas: les molécules covalentes ne rompent pas (à quelques exceptions près) leurs liaisons ou ne désintègrent pas leurs atomes. Les sels, par exemple, détruisent leur identité chimique lorsqu'ils se dissolvent, en résolvant leurs ions séparément..
Étant neutres, ils ne fournissent pas un milieu adéquat pour la migration des électrons, et par conséquent, ils sont de mauvais conducteurs d'électricité. Cependant, certains composés covalents, tels que les halogénures d'hydrogène (HF, HCl, HBr, HI) dissocient leur liaison pour donner naissance à des ions (H+: F-, Cl-, Br-...) et se transforment en acides (hydracides).
Ce sont également de mauvais conducteurs de chaleur. En effet, ses forces intermoléculaires et les vibrations de ses liaisons absorbent une partie de la chaleur fournie avant que ses molécules n'augmentent en énergie..
Les composés covalents, aussi longtemps que leurs forces intermoléculaires le permettent, peuvent être agencés de manière à créer un motif structurel; et donc, un cristal covalent, sans charges ioniques. Ainsi, au lieu d'un réseau d'ions, il existe un réseau de molécules ou d'atomes liés de manière covalente..
Des exemples de ces cristaux sont: les sucres en général, l'iode, l'ADN, les oxydes de silice, les diamants, l'acide salicylique, entre autres. A l'exception du diamant, ces cristaux covalents ont des points de fusion bien inférieurs à ceux des cristaux ioniques; c'est-à-dire les sels inorganiques et organiques.
Ces cristaux contredisent la propriété selon laquelle les solides covalents ont tendance à être mous..
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