Co jsou kovalentní sloučeniny?
Kovalentní sloučeniny jsou látky, které se vytvářejí, když jsou dva nebo více různých prvků spojeny kovalentní vazbou. Kovalentní vazba se vytvoří, když dva nekovové atomy sdílejí elektron. Atomy se spojí, aby se staly stabilnějšími. Obecně jsou atomy stabilnější, když mají stejné množství elektronů jako nejbližší vzácný plyn, a to obvykle znamená mít v jejich vnějším obalu osm elektronů. V iontových vazbách je toho dosaženo atomem se silnější elektronegativitou - množství tahu, který atom musí na elektrony - ukradl elektrony z elektronů s nižší elektronegativitou. U kovalentních sloučenin není žádný atom dostatečně silný, aby ukradl elektrony, a tak je sdílejí.
Existují dva typy kovalentních vazeb, které mohou tvořit kovalentní sloučeniny: polární vazby a nepolární vazby. Polární vazby obvykle sestávají z různých atomů nerovnoměrně sdílejících elektronů. Toto je často výsledkem silnějšího elektronegativního atomu přibližujícího elektrony blíže než slabší atom. Protože elektron tráví většinu času blíže k jednomu atomu než druhý, výsledkem je kovalentní sloučenina, která má částečně negativní konec a částečně pozitivní konec.
Nepolární kovalentní vazby jsou obvykle tvořeny dvěma atomy sdílejícími elektrony rovnoměrně. U těchto typů vazeb tráví elektrony stejné množství času s každým atomem, takže neexistují žádné polární konce. Prvním příkladem polární molekuly je voda, která má chemický vzorec H20. V tomto případě atom kyslíku přitahuje elektrony více k sobě než dva atomy vodíku, což vede ke vzniku kovalentní sloučeniny, která je na konci kyslíku částečně negativní a částečně pozitivní na konci vodíku. Příkladem nepolární molekuly je molekula metanu (CH4), ve které všechny atomy sdílejí své elektrony rovnoměrně.
Obecně mají kovalentní sloučeniny ve srovnání s iontovými sloučeninami nízkou teplotu tání a teplotu varu. Kromě toho látka vyrobená z kovalentních sloučenin nemá tendenci být tak tvrdá jako látka vyrobená z iontových sloučenin. Tyto vlastnosti jsou výsledkem snadné separace molekul. Ačkoli atomy tvořící molekuly v kovalentní sloučenině jsou úzce spojeny, jednotlivé molekuly obsahující látku se mohou navzájem málo držet. Například, člověk může mít těžko oddělit vodík a kyslík v molekule vody, ale vroucí voda - oddělující molekuly tak, že se voda mění z kapaliny na plyn - je snazší úkol.
Dalšími charakteristikami kovalentních sloučenin jsou jejich neschopnost rozpustit se a neschopnost vést elektřinu ve vodě. Konečně, kovalentní sloučeniny mají tendenci být hořlavé ve srovnání s iontovými sloučeninami. K této hořlavosti dochází, protože mnoho kovalentních vazeb má sklon být složeno z uhlíku a vodíku. Vodík a uhlík mohou hořet v přítomnosti tepla a kyslíku za vzniku oxidu uhličitého a vody při reakci zvané spalování. Stejně jako u všech těchto vlastností existují výjimky z pravidla, například kovalentní vazby, které neobsahují uhlík nebo vodík, nemají tendenci spalovat.