Compostos covalents i iònics: propietats, exemples i solubilitat

Propietats dels compostos covalents

Propietats generals:

• Estan formats per molècules aïllades unides per forces intermoleculars.
• Punt de fusió (P.F.) i punt d'ebullició (P.E.) baixos — solen ser líquids o gasos a temperatura ambient.
• Són tous.
• Són, en general, mals conductors d'electricitat.
• Compostos polars: són solubles en solvents polars (aigua, alcohols, etc.) i presenten punts de fusió i ebullició més elevats.
• Compostos apolars: són solubles en solvents apolars (cloroform, benzè, tetraclorur de carboni) i tenen punts de fusió i ebullició molt baixos.

Sòlids covalents (sòlids atòmics)

Són estructures formades per àtoms units tridimensionalment per enllaços covalents (per exemple SiO₂ (sílice), C (grafit), C (diamant)). El carboni presenta diferents formes al·lotròpiques (grafit, diamant), les propietats de les quals depenen de la força i la disposició dels enllaços entre àtoms.

Propietats generals dels sòlids covalents:

• Tenen punts de fusió i ebullició molt elevats.
• Són, generalment, mals conductors; excepció: el grafit és conductor.
• Són durs (tot i que hi ha excepcions: el grafit és tou).
• Són molt insolubles.

Diamant

Els àtoms de carboni estan units entre si per enllaços senzills (C–C), amb solapament dels orbitals híbrids sp³, de manera que cada carboni està enllaçat a quatre àtoms de carboni. És el material més dur que es coneix, degut als forts enllaços covalents en totes les direccions de l'espai.

Grafit

En el grafit, els àtoms de carboni formen enllaços covalents entre ells amb orbitals híbrids sp². Això dóna lloc a una estructura laminar; les làmines estan unides per forces intermoleculars molt dèbils, de manera que s'exfolien fàcilment. Gràcies a la presència d'electrons deslocalitzats, el grafit condueix l'electricitat.

Propietats dels compostos iònics

Els compostos iònics estan formats per ions que formen una estructura cristal·lina; no formen molècules discretes o individuals.

• Tenen punts de fusió i ebullició elevats degut a les intenses atraccions electrostàtiques entre els ions.
• Són fràgils: es trenquen amb facilitat en rebre un cop, a causa de les forces repulsives que s'originen entre ions del mateix signe quan les capes llisquen una sobre l'altra.
• Són durs, és a dir, difícils de ratllar, ja que cal trencar enllaços molt forts.
• Són solubles en aigua i altres solvents polars.

En solució, els ions s'envolten de les molècules polars del solvent (ions solvatats). En el cas concret de l'aigua es diu que els ions estan hidratats. Les atraccions entre ions es veuen debilitades i els ions es separen de la seva posició en el cristall.

Exemple de dissolució: NaCl (s) + H₂O → Cl^- (aq) + Na⁺ (aq)

Conductivitat: els compostos iònics no són conductors en estat sòlid, però sí ho són en estat fos o en solució, ja que els ions llavors tenen llibertat de moviment.