Propiedades de los compuestos covalentes: sólidos covalentes y sustancias moleculares

Resumen

El texto explica las propiedades de los compuestos covalentes, diferenciando los sólidos covalentes, formados por redes de átomos unidos por enlaces covalentes, y las sustancias moleculares, formadas por moléculas aisladas. Se describen su dureza, puntos de fusión y ebullición, solubilidad y conductividad, así como las excepciones del grafito.

Puntos clave

Los sólidos covalentes (diamante, grafito, sílice) están formados por átomos unidos por enlaces covalentes en una red gigante.
Los sólidos covalentes son muy duros, tienen puntos de fusión y ebullición muy altos, son insolubles y malos conductores.
El grafito es una excepción: forma capas que lo hacen más blando y es conductor por sus electrones deslocalizados.
Las sustancias moleculares están formadas por moléculas aisladas y pueden ser gases, líquidos o sólidos a temperatura ambiente.
Sus puntos de fusión y ebullición son bajos y aumentan con la masa molar y con la polaridad en moléculas polares.
Son solubles en disolventes de polaridad similar: lo polar se disuelve en polar y lo apolar en apolar.

Ponte a prueba

Propiedades de los Compuestos Iónicos y Covalentes

Propiedades de los compuestos covalentes

Sólidos covalentes

Son sustancias sólidas formadas por un número indeterminado de átomos unidos mediante enlace covalente. Los ejemplos más comunes son el diamante, el grafito y la sílice (SiO₂). Todos los átomos del cristal están unidos por enlaces covalentes, pudiendo considerar este como una molécula gigantesca. Dada la fortaleza de este enlace, los sólidos covalentes presentan:

Gran dureza: para rayarlos es necesario romper enlaces.
Puntos de fusión y ebullición muy altos: por lo que son sólidos a temperatura ambiente.
Insolubilidad: son insolubles en todo tipo de disolvente.
Malos conductores: no poseen electrones libres.

Nota: Una excepción a estas propiedades es el grafito, que forma estructuras por capas, lo que lo hace más blando. Además, al aportar cada átomo de carbono un electrón a un macroenlace muy deslocalizado, es un material conductor.

Sustancias moleculares

Están formadas por moléculas aisladas, cuya separación es más sencilla cuanto menos polares sean. Pueden presentarse como gases (CO₂, O₂, H₂), líquidos (H₂O, Br₂) o sólidos (I₂, naftaleno):

Puntos de fusión y ebullición bajos: Generalmente son gases a temperatura ambiente, aunque pueden ser sólidos o líquidos según el tipo de fuerzas intermoleculares. En cualquier caso, sus temperaturas de fusión y ebullición son menores que en compuestos iónicos o metálicos. Estas aumentan al incrementar la masa molar de la sustancia. En moléculas polares, los puntos de fusión y ebullición son más altos cuanto mayor sea su polaridad.
Propiedades físicas: Son blandos y elásticos, ya que solo se alteran las fuerzas intermoleculares.
Solubilidad: Son solubles en disolventes con polaridad similar:
- Las sustancias polares (como los alcoholes) son solubles en disolventes polares (como el agua).
- Las sustancias apolares (como las grasas) son solubles en disolventes apolares (como la gasolina).
Conductividad: Son malos conductores al no poseer cargas libres, aunque las moléculas polares pueden presentar una conductibilidad parcial.

Preguntas frecuentes

¿Por qué los sólidos covalentes tienen puntos de fusión tan altos?

Porque la red de átomos está unida por enlaces covalentes muy fuertes, que requieren mucha energía para romperse. Por eso son sólidos a temperatura ambiente.

¿Por qué el grafito conduce la electricidad mientras el diamante no?

Cada átomo de carbono del grafito aporta un electrón a un enlace muy deslocalizado, lo que permite la conducción. El diamante no tiene electrones libres.

¿Cómo influye la polaridad en la solubilidad de las sustancias moleculares?

Las sustancias polares son solubles en disolventes polares, como el agua, y las apolares en disolventes apolares, como la gasolina.