Diferencias Clave entre Sólidos Covalentes Atómicos y Sustancias Moleculares: Propiedades y Enlaces

Diferencias entre Sólidos Covalentes Atómicos y Sustancias Moleculares

Tipos de Enlace y Propiedades

Las sustancias moleculares son covalentes y están unidas entre sí por fuerzas intermoleculares, que generalmente son débiles. Por eso, las sustancias moleculares suelen ser gases o líquidos en condiciones normales (c.n.). Sin embargo, en los sólidos covalentes atómicos, como el diamante o la sílice, las moléculas están unidas entre sí mediante enlaces covalentes, que son muy fuertes. Esto provoca una mayor cohesión entre las moléculas y, por lo tanto, son sólidos en c.n.

Las sustancias moleculares tienen bajas temperaturas de ebullición, ya que con una pequeña agitación térmica se pueden romper los enlaces intermoleculares. En cambio, los sólidos covalentes, al tener enlaces mucho más fuertes, presentan temperaturas de fusión y ebullición muy altas. Además, debido a estos enlaces, tienen una gran resistencia a ser rayados. En cuanto a la solubilidad, las sustancias moleculares polares son solubles en disolventes polares como el agua (por la atracción de cargas) e insolubles en disolventes apolares. Las sustancias moleculares apolares solo son solubles en disolventes apolares como el benceno (es la única manera de que interaccionen partículas soluto-disolvente). Los sólidos covalentes, debido a su estructura de red cristalina, no son solubles en ningún tipo de disolvente.

Explicación de Afirmaciones sobre Compuestos Químicos

D) Mayor Temperatura de Ebullición del Agua (H₂O)

Entre los compuestos H₂O, H₂S, H₂Se y H₂Te, el agua (H₂O) tiene la mayor temperatura de ebullición. Esto se debe a que las moléculas de agua se unen mediante puentes de hidrógeno, los cuales son interacciones intermoleculares muy fuertes y, por lo tanto, se necesita una mayor temperatura para romperlos.

A) Conductividad de los Compuestos Iónicos

Los compuestos iónicos son malos conductores de la electricidad en estado sólido porque no tienen electrones libres que puedan moverse ante una diferencia de potencial. El enlace iónico es el responsable de esto. Sin embargo, cuando están fundidos o en disolución acuosa, el enlace iónico se debilita o desaparece, liberando los iones. Estos iones, al ser cargas libres, pueden moverse ante una diferencia de potencial y, por lo tanto, conducir la electricidad.

B) Evaporación del Metano (CH₄)

El metano (CH₄) es un compuesto con enlaces covalentes. Cuando el metano se evapora (siendo un gas a temperatura ambiente), no se rompen los enlaces covalentes que mantienen unidos los átomos de carbono e hidrógeno dentro de la molécula (CH₄). Lo que ocurre es que se debilitan o se rompen las fuerzas intermoleculares (fuerzas de Van der Waals, en este caso, fuerzas de dispersión de London) que mantienen unidas a las moléculas de metano entre sí. Esto permite que las moléculas de metano se dispersen, pasando al estado gaseoso, pero los enlaces covalentes C-H permanecen intactos.

C) Ductilidad y Maleabilidad de los Sólidos Metálicos

A diferencia de los sólidos iónicos, que son frágiles, los sólidos metálicos son dúctiles y maleables. En los sólidos iónicos, al aplicar un golpe, el cristal se distorsiona, acercando cargas del mismo signo que se repelen. Estas fuerzas de repulsión hacen que el sólido se rompa. En cambio, en los sólidos metálicos, existe una red de cationes rodeada por una "nube" de electrones deslocalizados que mantiene la estructura unida y cohesionada. Al aplicar un golpe, la estructura se deforma, pero la nube de electrones se adapta, evitando la repulsión entre cationes y manteniendo la integridad del metal. Por lo tanto, los metales presentan buenas propiedades mecánicas: son dúctiles (se pueden deformar en hilos) y maleables (se pueden deformar en láminas).