共价化合物的性质（包括实例） - 化学

共价化合物的性质基于许多因素，这些因素基本上取决于分子结构。首先，共价键必须连接到您的原子上，并且不能有电荷。否则，人们将谈论离子或配位化合物。

自然界中有太多例外，这三种化合物之间的分界线变得模糊。特别是考虑大分子时，既可以包含共价区也可以包含离子区。但通常，共价化合物会生成简单的单个单元或分子。

海滩海岸，共价和离子化合物来源的无限例子之一。资料来源：Pexels。

构成大气层的气体和袭击海滩海岸的微风不过是尊重恒定成分的多个分子。氧，氮，二氧化碳是具有共价键的离散分子，与行星的寿命密切相关。

在海洋方面，水分子OHO是共价化合物的典型例子。在海岸上，可以看到沙子上方，它们是侵蚀的氧化硅的复杂混合物。水在室温下为液态，因此对于其他化合物，请牢记此属性。

共价键

在引言中提到，提到的气体具有共价键。如果看一下它们的分子结构，您会发现它们的键是双键和三键：O = O，N = N和O = C =O。相反，其他气体具有单键：HH，Cl-Cl，FF和CH ₄（四个具有四面体几何形状的CH键）。

这些键以及共价化合物的特征是它们是方向性力。它从一个原子到另一个原子，并且除非发生共振，否则它的电子是局部的。而在离子化合物中，两个离子之间的相互作用是无方向性的：它们吸引并排斥其他相邻离子。

这暗示着对共价化合物性质的直接后果。但是，关于其键，只要没有离子电荷，就可以肯定具有单，双或三键的化合物是共价的；当它们是在烃和聚合物中发现的链型结构时，甚至更是如此。

一些共价化合物链接成多个键，就像它们是链一样。资料来源：Pexels。

如果在这些链中没有离子电荷（如在Teflon聚合物中一样），则称它们是纯共价化合物（从化学意义上讲，不是组成上的意义）。

由于共价键是方向性力，它们总是最终限定一个离散的结构，而不是三维排列（如晶体结构和晶格那样）。从共价化合物可以预期到小，中，环状，立方分子或具有任何其他类型的结构。

在小分子中，例如，是气体，水和其他化合物的小分子，例如：I ₂，Br ₂，P ₄，S ₈（具有冠状结构），As ₂和硅聚合物以及碳。

他们每个人都有自己的结构，与邻居的联系无关。为了强调这一点，考虑碳，富勒烯，C ₆₀的同素异形体：

富勒烯，最有趣的煤炭同素异形体之一。资料来源：

请注意，它的形状像一个足球。尽管这些球可以互相影响，但它们的共价键决定了这种符号结构。也就是说，没有一个熔融的晶体球网络，而是分开的（或压实的）。

但是，现实生活中的分子并不孤单：它们彼此相互作用以形成可见的气体，液体或固体。

将单个分子结合在一起的分子间力在很大程度上取决于其结构。

非极性共价化合物（例如气体）通过某些类型的力（分散或伦敦）相互作用，而极性共价化合物（例如水）则通过其他类型的力（偶极-偶极子）相互作用。所有这些相互作用都有一个共同点：它们是定向的，就像共价键一样。

例如，水分子通过氢键（一种特殊的偶极-偶极力）相互作用。它们被定位在这样的方式中的氢原子向一相邻分子的氧原子指向：H ₂ -O - ħ ₂ O.，同时，在这些相互作用中呈现空间中的特定方向。

由于共价化合物的分子间作用力是纯方向性的，这意味着它们的分子无法像离子化合物一样有效地聚结；结果，沸点和熔点往往较低（T <300°C）。

因此，室温下的共价化合物通常为气态，液态或软固体，因为它们的键可以旋转，从而使分子具有柔韧性。

共价化合物的溶解度将取决于溶质与溶剂的亲和力。如果它们是非极性的，它们将可溶于非极性溶剂，例如二氯甲烷，氯仿，甲苯和四氢呋喃（THF）；如果它们是极性的，它们将可溶于极性溶剂，例如醇，水，冰醋酸，氨水等。

但是，除了这种溶质-溶剂亲和力之外，两种情况都有一个常数：共价分子不会破坏（某些例外）其键或不会使其原子崩解。例如，盐在溶解时会破坏其化学特性，并分别溶解其离子。

它们是中性的，不能为电子的迁移提供足够的介质，因此它们是不良的导电体。然而，一些共价化合物，如卤化氢（HF，HCl，HBr的，HI）解离它们的键以产生离子（H ⁺：F ^- ，氯^- ，溴^-…）和成为酸（hydracids）。

它们还是热的不良导体。这是因为它们的分子间作用力和键的振动会在分子的能量增加之前吸收一些提供的热量。

只要它们的分子间力允许，就可以以产生结构模式的方式排列共价化合物。因此，没有离子电荷的共价晶体。因此，代替离子网络，而是共价连接的分子或原子网络。

这些晶体的例子是：一般的糖，碘，DNA，氧化硅，钻石，水杨酸等。除金刚石外，这些共价晶体的熔点比离子晶体的熔点低得多。即无机盐和有机盐。

这些晶体与共价固体趋于柔软的性质相反。