共有結合化合物の特性は、本質的に分子構造に依存する多くの要因に基づいています。まず、共有結合は原子に結合する必要があり、電荷はありません。そうでなければ、イオン性化合物または配位化合物について話しているでしょう。
自然界では、3つのタイプの化合物間の境界線が不鮮明になる例外が多すぎます。特に高分子を検討する場合、共有領域とイオン領域の両方を持つことができます。しかし、一般に、共有結合化合物は単純な個々のユニットまたは分子を作成します。
共有およびイオン化合物の起源の無限の例の1つであるビーチの海岸。出典：Pexels。
大気を構成するガスとビーチの海岸を襲うそよ風は、一定の組成を尊重する複数の分子に過ぎません。酸素、窒素、二酸化炭素は、共有結合を持つ個別の分子であり、惑星の生命と密接に関係しています。
海洋側では、水分子OHOが共有結合化合物の典型的な例です。海岸では、砂の上に見ることができます。砂は侵食されたシリコン酸化物の複雑な混合物です。水は室温で液体であり、この特性は他の化合物について覚えておくことが重要です。
共有結合
冒頭で言及したガスは共有結合を持っていると述べた。それらの分子構造を見ると、それらの結合が二重および三重であることがわかります：O = O、N≡N、およびO = C =O。対照的に、他のガスは単結合を持っています：HH、Cl-Cl、FFおよびCH 4（四面体形状の4つのCH結合）。
これらの結合、ひいては共有結合性化合物の特徴は、方向性のある力であることです。ある原子から別の原子に移動し、その電子は、共鳴がない限り、局在化されます。一方、イオン性化合物では、2つのイオン間の相互作用は方向性がありません。それらは他の隣接イオンを引き付けて反発します。
これは、共有結合性化合物の特性に対する即時の影響を意味します。ただし、その結合に関しては、イオン電荷がない限り、単結合、二重結合、または三重結合を持つ化合物が共有結合であることを確認できます。さらに、これらが炭化水素やポリマーに見られる鎖状の構造である場合。
一部の共有結合化合物は、まるで鎖のように複数の結合にリンクします。出典：Pexels。
テフロンポリマーのようにこれらの鎖にイオン電荷がない場合、それらは純粋な共有結合化合物であると言われます（化学的であり、組成的な意味ではありません）。
分子の独立
共有結合は方向性の力なので、それらは常に、結晶構造や格子の場合のように3次元配置ではなく、離散構造を定義することになります。共有結合化合物には、小、中、環状、立方体分子、またはその他のタイプの構造が期待できます。
小分子の中には、例えば、ガス、水、および他の化合物、例えば、I 2、Br 2、P 4、S 8（王冠のような構造）、As 2、およびシリコンポリマーなどの分子があります。炭素。
それらのそれぞれは、その隣人のリンクとは無関係に、独自の構造を持っています。これを強調するために、炭素、フラーレン、C 60の同素体を考えてみましょう。
石炭の最も興味深い同素体の1つであるフラーレン。出典：Pixabay。
サッカーボールのような形をしていることに注意してください。ボールは互いに相互作用することができますが、このシンボリック構造を定義したのは共有結合です。つまり、水晶玉の融合ネットワークはなく、分離（または圧縮）されています。
ただし、実際の分子は単独ではありません：それらは互いに相互作用して、可視の気体、液体、または固体を確立します。
分子間力
個々の分子をまとめる分子間力は、その構造に大きく依存しています。
非極性共有結合化合物（ガスなど）は特定の種類の力（分散またはロンドン）を介して相互作用し、極性共有結合化合物（水など）は他の種類の力（双極子-双極子）を介して相互作用します。これらすべての相互作用には、共有結合と同様に方向性があります。
たとえば、水分子は、特殊なタイプの双極子間力である水素結合を介して相互作用します。それらは、水素原子が、隣接分子の酸素原子に向かって指すように配置されている：H 2 O - H 2 O.従って、これらの相互作用は、空間内の特定の方向を提示します。
共有結合性化合物の分子間力は純粋に方向性があるため、それらの分子はイオン性化合物ほど効率的に合体できないことを意味します。そしてその結果、低くなる傾向がある沸点と融点（T <300°C）。
その結果、結合が回転して分子に柔軟性を与えることができるため、室温での共有結合化合物は通常、気体、液体、または柔らかい固体です。
溶解度
共有結合化合物の溶解度は、溶質と溶媒の親和性に依存します。それらが無極性である場合、それらは、ジクロロメタン、クロロホルム、トルエン、およびテトラヒドロフラン（THF）などの無極性溶媒に可溶である。それらが極性である場合、それらはアルコール、水、氷酢酸、アンモニアなどの極性溶媒に可溶です。
ただし、このような溶質と溶媒の親和性を超えて、両方の場合に定数があります。共有結合分子は（特定の例外を除いて）結合を破壊したり、原子を分解したりしません。たとえば、塩は溶解すると化学的同一性を破壊し、イオンを個別に溶解します。
導電率
中性であるため、電子の移動に適切な媒体を提供しないため、電気の伝導体としては不十分です。しかしながら、このようなハロゲン化水素のようないくつかの共有結合性化合物、（HF、HClを、HBrを、HI）イオン（Hを生じさせるために彼らの結合を解離+：F -はCl -、Brで-および酸（水素酸）になります…）。
また、熱の伝導も悪い。これは、それらの分子間力とそれらの結合の振動が、それらの分子のエネルギーが増加する前に、供給された熱の一部を吸収するためです。
結晶
共有結合化合物は、分子間力が許す限り、構造パターンを作成するように配置できます。したがって、イオン電荷のない共有結晶。したがって、イオンのネットワークの代わりに、共有結合された分子または原子のネットワークがあります。
これらの結晶の例は、糖、一般的にはヨウ素、DNA、酸化ケイ素、ダイヤモンド、サリチル酸などです。ダイヤモンドを除いて、これらの共有結合結晶は、イオン結晶よりもはるかに低い融点を持っています。つまり、無機塩と有機塩です。
これらの結晶は、共有結合固体が柔らかくなりがちであるという特性と矛盾します。
参考文献
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