De analyse van de fysische en chemische eigenschappen van verbindingen die covalente bindingen aangaan (door elektronen te delen) leert ons dat er grote verschillen zijn tussen deze materialen. Maar voordat we naar deze kenmerken zelf kijken, laten we eens kijken wat het verschil is tussen moleculaire en covalente stoffen.
Bij moleculaire stoffen het zijn degenen die worden gevormd wanneer atomen worden verbonden door covalente bindingen, waardoor moleculen met een bepaald aantal ontstaan.
De covalente binding kan echter ook verbindingen opleveren in een netwerkstructuur met een zeer groot en onbepaald aantal atomen, die macromoleculen. Dergelijke stoffen worden genoemd covalente verbindingen of covalente netwerk vaste stoffen. Enkele voorbeelden van deze verbindingen zijn: diamant (C), grafiet (C), siliciumdioxide (SiO2) en siliciumcarbide (SiC).
Laten we nu eens kijken naar de belangrijkste eigenschappen:
- Fysische toestand bij kamertemperatuur: Onder omgevingsomstandigheden worden moleculaire en covalente verbindingen gevonden in de drie fysieke toestanden (vast, vloeibaar en gas).
Voorbeelden:
O Solide: suiker (sucrose), silica (zand), diamant, grafiet;
O Vloeistof: water, aceton, ethanol;
O gasvormig: Waterstofsulfide, chloorgas, broomgas, waterstofgas.
- Smelt- en kookpunt: Over het algemeen zijn de smelt- en kookpunten van deze stoffen: kleiner dan die van ionische stoffen.
Covalente stoffen hebben hogere kooktemperaturen dan moleculaire stoffen, altijd boven 1000°C. Dit komt omdat naarmate hun moleculen nauwer met elkaar verbonden zijn en kristallijne roosters vormen, het nodig is om meer energie te leveren om ze van toestand te laten veranderen.
Twee factoren interfereren met het kook- en smeltpunt van covalente en moleculaire verbindingen: a molaire massa en de intermoleculaire kracht.
Hoe groter de molaire massa, hoe groter de traagheid van het molecuul en bijgevolg hoe hoger het kook- en smeltpunt. Als de molmassa's worden benaderd, kijken we naar de intermoleculaire krachten. De meest intense intermoleculaire kracht is die van waterstofbinding, wat leidt tot een hoger kook- en smeltpunt. Het tussenproduct is de permanente dipool en de zwakste, die leidt tot een lager kook- en smeltpunt, is de geïnduceerde dipool.
- Elektrische stroom: In hun zuivere vorm geleiden zowel vloeistoffen als vaste stoffen geen elektrische stroom.
Een uitzondering is grafiet, dat elektrische stroom in vaste vorm geleidt, omdat zijn dubbele bindingselektronen resoneren en dus een zekere mobiliteit hebben.
- Oplosbaarheid: Polars lossen op in polars en niet-polars lossen op in niet-polars.
- vasthoudendheid: De weerstand van covalente stoffen tegen schokken of mechanische schokken is laag. In het algemeen zijn het brosse vaste stoffen, zoals blijkt uit het geval van glas, dat wordt gevormd door natrium- en calciumsilicaten.
- Taaiheid: Over het algemeen hebben ze een hoge hardheid. Met uitzondering van grafiet, omdat de koolstofatomen ervan zijn gekoppeld aan drie andere koolstofatomen, waardoor hexagonale platen met een zekere mobiliteit worden gevormd, waardoor het zacht wordt. Hierdoor wordt het zelfs als smeermiddel gebruikt.
De hardheid van deze stoffen is afhankelijk van het type kristal, zoals weergegeven in onderstaande tabel:
Door Jennifer Fogaça
Afgestudeerd in scheikunde
Bron: Brazilië School - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/propriedades-dos-compostos-covalentes-moleculares.htm
