Tabla de Contenidos
В природата има два основни класа химични съединения. Някои са получени от различни биохимични процеси, които пораждат живота, и се наричат органични съединения. Другите са химически вещества, генерирани навсякъде във Вселената без намесата на живи същества, образуващи това, което познаваме като неорганична материя. И в двата случая съединенията могат да бъдат както йонни, така и ковалентни.
В тази статия ще разгледаме някои примери за ковалентни съединения, класифицирани според техния произход и според тяхната полярност.
Какво представляват ковалентните съединения?
Съединението е вещество, образувано от обединяването на два или повече химични елемента, като вода (H 2 O), която се състои от водород и кислород, или въглероден диоксид (CO 2 ), който се състои от въглерод и кислород ..
Независимо дали е органично или неорганично, в зависимост от вида на химичната връзка, чрез която атомите са свързани в съединение, това може да бъде йонно или ковалентно съединение. Ковалентните съединения са тези, в които всички съставни атоми са свързани заедно чрез ковалентни връзки, т.е. връзки, в които валентните електрони се споделят между свързаните атоми.
Този тип връзка възниква, когато свързаните атоми имат подобни електроотрицателности, които не се различават един от друг с повече от 1,7 единици (по скалата на Полинг).
Видове ковалентни съединения
Ковалентните съединения могат да бъдат от органичен или неорганичен произход. Освен това, в зависимост от това дали ковалентните връзки са полярни или неполярни и в зависимост от молекулната геометрия, молекулите могат да бъдат както полярни, така и неполярни. Това води до общо четири класа ковалентни химични съединения, които са:
- Неполярни органични ковалентни съединения
- Полярни органични ковалентни съединения
- Неполярни неорганични ковалентни съединения
- Полярни неорганични ковалентни съединения
Какви елементи се комбинират, за да образуват ковалентни съединения?
Ковалентните съединения се образуват почти изключително между елементи, които са много близки в периодичната таблица, главно между неметални елементи (въпреки че има някои изключения). Пример за това са органичните съединения, които се състоят от въглерод и един или няколко от следните елементи: H, N, O, S, P и/или някакъв халоген. Разликата в електроотрицателностите между тези елементи винаги е достатъчно ниска, за да доведе до ковалентни връзки (полярни или неполярни), така че почти всички органични съединения са ковалентни.
Същото се случва с много от неорганичните съединения, образувани от неметали. Например киселинните оксиди (образувани между кислород и друг неметал) са ковалентни оксиди, които запазват ковалентната OX връзка дори когато реагират с вода или метал.
Съединенията, образувани от съединението между метали, не се считат за ковалентни съединения, тъй като в този случай се образуват метални, нековалентни връзки. И накрая, повечето съединения, образувани между метали и неметали, са йонни (йонни оксиди, бинарни или халидни соли и оксисоли, например), а не ковалентни. Въпреки това има някои изключения, тъй като киселинните оксиди на преходни метали като хром, манган, волфрам (и други) са известни като ковалентни съединения.
По-нататък ще видим 20 конкретни примера за всеки от тези видове ковалентни съединения.
Примери за неполярни органични ковалентни съединения
1.- Метан (CH 4 )
Това е най-простото органично съединение. Този въглеводород е напълно неполярно ковалентно съединение поради симетрията на молекулата, в която всички малки диполни моменти на CH ковалентните връзки се отменят.
2.- Циклопропан ( C3H6 )
Друг пример за неполярен въглеводород, в този случай възможно най-простият цикличен алкан.
3.- Бензен (C 6 H 6 )
Бензенът е ароматен въглеводород. Това е идеално симетрична и напълно неполярна равнинна молекула.
4.- Антрацен (C 10 H 8 )
Подобно на бензена, антраценът също е неполярно ковалентно ароматно съединение. Това е най-простият полицикличен ароматен въглеводород от всички.
5.- р-бензохинон (C 6 H 4 O 2 )
р-бензохинонът е планарен цикличен дикетон, в който диполните моменти на двете С=О връзки се компенсират взаимно, защото сочат в противоположни посоки. Това го прави пример за ковалентно съединение, въпреки че притежава полярни връзки.
Примери за полярни органични ковалентни съединения
6.- о-бензохинон (C 6 H 4 O 2 )
За разлика от примера по-горе, орто изомерът на бензохинона няма карбонилни (C=O) групи, сочещи в противоположни посоки, но вместо това и двете сочат в приблизително една и съща посока. Диполните моменти на тези две връзки се сумират, за да дадат началото на полярна органична молекула.
7.- Етанол ( CH3CH2OH )
Етанолът е един от най-широко използваните алкохоли в индустрията. Това е вторият най-прост алкохол, който съществува и е полярно органично ковалентно съединение благодарение на полярността на CO и OH връзките.
8.- Метиламин ( CH3NH2 )
Това е най-простият член на амините, семейство от органични съединения, получени от амоняк. Връзките NH и CN са полярни. Освен това фактът, че азотът има тригонална пирамидална геометрия, прави цялата молекула полярна.
9.- Ацетон ( CH3COCH3 )
Както в примера с бензохинон, ацетонът притежава карбонилна група, съдържаща полярна C=O връзка, която не се противодейства от друг диполен момент, което прави кетона полярно органично ковалентно съединение.
10.- 1,1,1-трифлуороетан (CF 3 CH 3 )
Флуорът е най-електроотрицателният елемент в периодичната таблица, което прави CF връзката силно полярна ковалентна връзка. Поради тетраедричната подредба на атомите около всеки въглерод, трите флуорни атома в 1,1,1-трифлуороетан произвеждат нетен диполен момент, който прави тази молекула полярно ковалентно съединение.
Примери за неполярни неорганични ковалентни съединения
11.- Въглероден диоксид (CO 2 )
Въпреки че е продукт на клетъчното дишане, въглеродният диоксид се счита за неорганично съединение. Този газ има две еднакви полярни ковалентни връзки, насочени в противоположни посоки, така че молекулата като цяло е неполярна.
12.- Боран (BH 3 )
Боранът е равнинно съединение с тригонална равнинна геометрия, в която водородите сочат към ъглите на равностранен триъгълник. Това анулира всички диполни моменти на трите BH връзки, което води до неполярно ковалентно съединение.
13.- Динитроген тетроксид (N 2 O 4 )
NO връзката е леко полярна ковалентна връзка, а NN връзката е напълно неполярна ковалентна връзка, което прави N 2 O 4 пример за ковалентно съединение. Освен това, както в други случаи, симетрията на молекулата отменя диполните моменти, превръщайки я в неполярно съединение. Както всички азотни оксиди, диазотният тетроксид е неорганично съединение.
14.- Серен хексафлуорид (SF 6 )
Това е друг пример за ковалентно съединение, което има полярни ковалентни връзки, но поради голямата си симетрия (октаедрична, в този случай), води до неполярна молекула.
15.- Въглероден дисулфид (CS 2 )
Това е съединение, много подобно на въглеродния диоксид и споделя същите характеристики, като по този начин е друг пример за неполярно ковалентно неорганично съединение.
Примери за полярни неорганични ковалентни съединения
16.- Вода (H 2 O)
Водата е едно от най-разпространените химически съединения на планетата Земя. Покрива две трети от земната повърхност и е в основата на живота. Водата обаче се счита за неорганично съединение. OH връзката е силно полярна ковалентна връзка и молекулата има ъглова геометрия, което прави водата полярна молекула.
17.- Въглероден окис (CO)
Този отровен газ, който се получава като страничен продукт от непълното изгаряне на органични съединения, има полярна ковалентна тройна връзка между въглерода и кислорода. Това е един от най-простите примери за полярни неорганични ковалентни съединения.
18.- Сероводород (H 2 S)
Това е съединение със структурни характеристики, много подобни на водата, поради факта, че сярата е част от кислородната група в периодичната таблица. Следователно това е полярно ковалентно съединение.
19.- Азотен оксид (NO)
Поради същите причини, поради които въглеродният оксид е полярно ковалентно съединение, азотният оксид също е такъв. Освен това е опасно реактивно вещество, защото е свободен радикал.
20.- Амоняк ( NH3 )
Амонякът формира основата на амините, но се счита за неорганично съединение. Както в примера с метиламин, азотът в амоняка има тригонална пирамидална геометрия, така че всички диполни моменти имат компонент, сочещ в една и съща посока, давайки на молекулата нетен диполен момент.
Препратки
Chang, R., & Goldsby, K. (2013). Химия (11-то издание). McGraw-Hill Interamericana de España SL
Класовете на Нестор. (2019, 12 май). Ковалентни оксиди част първа . Youtube. https://www.youtube.com/watch?v=uSyhAXTiGl0
Концепция. (n.d.). Ковалентна връзка – понятие, видове и примери . Концепцията на. https://concepto.de/enlace-covalente/
Диференциатор. (2020 г., 23 октомври). Разлика между органично съединение и неорганично съединение . https://www.diferenciador.com/compuestos-organicos-e-inorganicos/
EcuRed. (2014, април). Неорганични съединения – EcuRed . https://www.ecured.cu/Compuestos_inorg%C3%A1nicos
Неорганични съединения . (n.d.). CliffsNotes. https://www.cliffsnotes.com/study-guides/anatomy-and-physiology/anatomy-and-chemistry-basics/inorganic-compounds
ръжда | химическо съединение . (2020 г., 27 юни). delphipages. https://delphipages.live/ciencias/quimica/oxide
Веласкес, Дж. (2020 г., 3 юли). 12 Примери за ковалентни съединения . Класификация на. https://www.clasificacionde.org/ejemplos-de-compuestos-covalentes/