Existen en la naturaleza dos clases generales de compuestos químicos. Unos son derivados de los distintos procesos bioquímicos que dan origen a la vida, y se denominan compuestos orgánicos. Los otros son las sustancias químicas generadas en cualquier parte del universo sin la intervención de los seres vivos, formando lo que conocemos como materia inorgánica. En ambos casos, los compuestos pueden ser tanto iónicos como covalentes.
En este artículo, exploraremos algunos ejemplos de compuestos covalentes, clasificados según su origen y según su polaridad.
¿Qué son los compuestos covalentes?
Un compuesto es una sustancia formada por la unión de dos o más elementos químicos, como por ejemplo el agua (H2O), que está formada por hidrógeno y oxígeno o el dióxido de carbono (CO2) que está formado por carbono y oxígeno.
Sea orgánico o inorgánico, dependiendo del tipo de enlace químico por medio del cual se unen los átomos en un compuesto, este puede ser un compuesto iónico o covalente. Los compuestos covalentes son aquellos en los que todos los átomos que los constituyen están unidos entre sí por medio de enlaces covalentes, es decir, enlaces en los que los electrones de valencia se comparten entre los átomos enlazados.
Este tipo de enlace se da cuando los átomos enlazados poseen electronegatividades similares que no difieren entre sí por más de 1,7 unidades (en la escala de Pauling).
Tipos de compuestos covalentes
Los compuestos covalentes pueden ser de origen orgánico o inorgánico. Además, dependiendo de si los enlaces covalentes son polares o apolares y dependiendo de la geometría molecular, las moléculas pueden ser tanto polares como apolares. Esto da origen a un total de cuatro clases de compuestos químicos covalentes que son:
- Los compuestos covalentes orgánicos apolares
- Los compuestos covalentes orgánicos polares
- Los compuestos covalentes inorgánicos apolares
- Los compuestos covalentes inorgánicos polares
¿Cuáles elementos se combinan para formar compuestos covalentes?
Los compuestos covalentes se forman casi exclusivamente entre elementos que estén muy cerca en la tabla periódica, principalmente entre elementos no metálicos (aunque existen algunas excepciones). Un ejemplo de esto son los compuestos orgánicos, los cuales están formados por carbono y uno o varios de los siguientes elementos: H, N, O, S, P y/o algún halógeno. La diferencia de electronegatividades entre estos elementos siempre es lo suficientemente baja para dar origen a enlaces covalente (bien sea polares o apolares) por lo que casi todos los compuestos orgánicos son covalentes.
Lo mismo sucede con muchos de los compuestos inorgánicos formados por no metales. Por ejemplo, los óxidos ácidos (formados entre oxígeno y otro no metal) son óxidos covalentes que retienen el enlace covalente O-X incluso al reaccionar con agua o con algún metal.
Los compuestos formados por la unión entre metales no se consideran compuestos covalentes, ya que en ese caso se forman enlaces metálicos, no covalentes. Finalmente, la mayoría de compuestos formados entre metales y no metales son iónicos (óxidos iónicos, sales binarias o haloideas y sales oxisales, por ejemplo) en lugar de covalentes. Sin embargo, existen algunas excepciones, ya que se conocen óxidos ácidos de metales de transición tales como el cromo, el manganeso, el tungsteno (y otros) que son compuestos covalentes.
En adelante, veremos 20 ejemplos específicos de cada uno de estos tipos de compuestos covalentes.
Ejemplos de compuestos covalentes orgánicos apolares
1.- Metano (CH4)
Es el compuesto orgánico más simple. Este hidrocarburo es un compuesto covalente completamente apolar debido a la simetría de la molécula en la que se cancelan todos los pequeños momentos dipolares de los enlaces covalentes C-H.
2.- Ciclopropano (C3H6)
Otro ejemplo de un hidrocarburo apolar, en este caso el alcano cíclico más simple posible.
3.- Benceno (C6H6)
El benceno es un hidrocarburo aromático. Es una molécula plana perfectamente simétrica y completamente apolar.
4.- Antraceno (C10H8)
Al igual que el benceno, el antraceno también es un compuesto aromático covalente apolar. Es el hidrocarburo aromático policíclico más simple de todos.
5.- p-Benzoquinona (C6H4O2)
La p-benzoquinona es una dicetona cíclica plana en la que los momentos dipolares de los dos enlaces C=O se cancelan entre sí debido a que apuntan en direcciones opuestas. Esto lo convierte en un ejemplo de un compuesto covalente, a pesar de poseer enlaces polares.
Ejemplos de compuestos covalentes orgánicos polares
6.- o-Benzoquinona (C6H4O2)
A diferencia del ejemplo anterior, el isómero orto de la benzoquinona no tiene los grupos carbonilo (C=O) apuntando en direcciones opuestas, sino que ambas apuntan aproximadamente en la misma dirección. Los momentos dipolares de estos dos enlaces se suman entre sí para dar origen a una molécula orgánica polar.
7.- Etanol (CH3CH2OH)
El etanol es uno de los alcoholes más utilizados en la industria. Es el segundo alcohol más simple que hay y es un compuesto covalente orgánico polar gracias a la polaridad de los enlaces C-O y O-H.
8.- Metilamina (CH3NH2)
Este es el miembro más simple de las aminas, una familia de compuestos orgánicos derivados del amoníaco. Los enlaces N-H y C-N son polares. Además, el hecho de que el nitrógeno posea una geometría piramidal trigonal hace que la molécula entera sea polar.
9.- Acetona (CH3COCH3)
Al igual que en el ejemplo de la benzoquinona, la acetona posee un grupo carbonilo que contiene un enlace polar C=O que no es contrarrestado por ningún otro momento dipolar, haciendo de la cetona un compuesto covalente orgánico polar.
10.- 1,1,1-trifluoroetano (CF3CH3)
El flúor es el elemento más electronegativo de la tabla periódica, haciendo del enlace C-F un enlace covalente fuertemente polar. Gracias a la distribución tetraédrica de los átomos en torno a cada carbono, los tres átomos de flúor en el 1,1,1-trifluoroetano producen un momento dipolar neto que hace que esta molécula sea un compuesto covalente polar.
Ejemplos de compuestos covalentes inorgánicos apolares
11.- Dióxido de carbono (CO2)
A pesar de ser un producto de la respiración celular, el dióxido de carbono se considera un compuesto inorgánico. Este gas posee dos enlaces covalentes polares idénticos apuntando en direcciones contrarias por lo que la molécula como un todo es apolar.
12.- Borano (BH3)
El borano es un compuesto plano con geometría plana trigonal en la que los hidrógenos apuntan a las esquinas de un triángulo equilátero. Esto cancela todos los momentos dipolares de los tres enlaces B-H, dando origen a un compuesto covalente apolar.
13.- Tetróxido de dinitrógeno (N2O4)
El enlace N-O es un enlace covalente ligeramente polar, y el enlace N-N es un enlace covalente completamente apolar haciendo del N2O4 un ejemplo de un compuesto covalente. Adicionalmente, como en otros casos, la simetría de la molécula anula los momentos dipolares, convirtiendo a este en un compuesto apolar. Como todos los óxidos de nitrógeno, el tetróxido de dinitrógeno es un compuesto inorgánico.
14.- Hexafluoruro de azufre (SF6)
Este es otro ejemplo de un compuesto covalente que posee enlaces covalentes polares pero que, debido a su gran simetría (octaédrica, en este caso), resulta en una molécula apolar.
15.- Disulfuro de carbono (CS2)
Este es un compuesto muy similar al dióxido de carbono y comparte las mismas características, tratándose, por lo tanto, de otro ejemplo de un compuesto inorgánico covalente apolar.
Ejemplos de compuestos covalentes inorgánicos polares
16.- Agua (H2O)
El agua es uno de los compuestos químicos más abundantes del planeta tierra. Cubre las dos terceras partes de la superficie terrestre y es la base de la vida. Sin embargo, el agua se considera un compuesto inorgánico. El enlace O-H es un enlace covalente fuertemente polar y la molécula posee geometría angular, lo que hace que el agua sea una molécula polar.
17.- Monóxido de carbono (CO)
Este gas venenoso que se produce como subproducto de la combustión incompleta de los compuestos orgánicos posee un triple enlace covalente polar entre el carbono y el oxígeno. Es uno de los ejemplos más simples de compuestos covalentes inorgánicos polares.
18.- Sulfuro de hidrógeno (H2S)
Este es un compuesto con características estructurales muy similares al agua en virtud de que el azufre forma parte del grupo del oxígeno en la tabla periódica. Es, por lo tanto, un compuesto covalente polar.
19.- Monóxido de nitrógeno (NO)
Por las mismas razones por las que el monóxido de carbono es un compuesto covalente polar, el monóxido de nitrógeno también lo es. Se trata también de una sustancia peligrosamente reactiva por tratarse de un radical libre.
20.- Amoníaco (NH3)
El amoníaco forma la base de las aminas, pero se considera un compuesto inorgánico. Al igual que en el ejemplo de la metilamina, el nitrógeno en el amoníaco presenta geometría piramidal trigonal por lo que todos los momentos dipolares poseen una componente que apunta en la misma dirección, dándole a la molécula un momento dipolar neto.
Referencias
Chang, R., & Goldsby, K. (2013). Química (11th ed.). McGraw-Hill Interamericana de España S.L.
Clases de Nesthor. (2019, May 12). Óxidos covalentes primera parte. YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=uSyhAXTiGl0
Concepto. (n.d.). Enlace Covalente – Concepto, tipos y ejemplos. Concepto.de. https://concepto.de/enlace-covalente/
Diferenciador. (2020, October 23). Diferencia entre compuesto orgánico y compuesto inorgánico. https://www.diferenciador.com/compuestos-organicos-e-inorganicos/
EcuRed. (2014, April). Compuestos inorgánicos – EcuRed. https://www.ecured.cu/Compuestos_inorg%C3%A1nicos
Inorganic Compounds. (n.d.). CliffsNotes. https://www.cliffsnotes.com/study-guides/anatomy-and-physiology/anatomy-and-chemistry-basics/inorganic-compounds
Óxido | compuesto químico. (2020, June 27). Delphipages. https://delphipages.live/ciencias/quimica/oxide
Velasquez, J. (2020, July 3). 12 Ejemplos De Compuestos Covalentes. ClasificaciónDe. https://www.clasificacionde.org/ejemplos-de-compuestos-covalentes/
