Kovalente Verbindungen oder molekulare Verbindungen sind chemische Verbindungen aus Elementen, die durch kovalente Bindungen verbunden sind. Kovalente Bindungen bilden sich nur zwischen nichtmetallischen Elementen, weil diese Elemente gleiche oder ähnliche Elektronegativitätswerte haben. Hier sind Beispiele für kovalente Verbindungen und ein Blick auf ihre gemeinsamen Eigenschaften.
Beispiele für kovalente Verbindungen
Sie können kovalente Verbindungen erkennen, weil sie nur aus Nichtmetallen bestehen. Alternativ können Sie auch eine Tabelle mit den Elektronegativitätswerten zu Rate ziehen. Wenn die Elektronegativitätswerte der Elemente in einer Verbindung gleich oder ähnlich sind, dann bilden sie kovalente Verbindungen. Als allgemeine Regel gilt: Wenn der Elektronegativitätsunterschied weniger als 2 auf der Pauling-Skala beträgt, bilden die Atome kovalente Bindungen. Beträgt der Elektronegativitätsunterschied 2 oder mehr, bilden die Elemente Ionenbindungen.
Beispiele für kovalente Verbindungen sind:
- O2 – Sauerstoff
- Cl2 – Chlor
- PCl3 – Phosphortrichlorid
- CH3CH2OH – Ethanol
- O3 – Ozon
- H2 – Wasserstoff
- H2O – Wasser
- HCl – Chlorwasserstoff
- CH4 – Methan
- NH3 – Ammoniak
- CO2 – Kohlendioxid
- Proteine
- Kohlenhydrate (Zucker und Stärke)
- Lipide (Fette)
- Nukleinsäuren (DNA und RNA)
Beachten Sie, dass organische Verbindungen alle kovalente Verbindungen sind.
Die Ausnahme von der Regel
Im Allgemeinen kann man davon ausgehen, dass ein Molekül, das ausschließlich aus Nichtmetallen besteht, eine kovalente Verbindung ist. Es gibt jedoch eine bemerkenswerte Ausnahme. Das Ammoniumkation (NH4+) ist so elektropositiv, dass es mit Nichtmetallen keine kovalenten, sondern ionische Bindungen eingeht. Gleichzeitig sind die Bindungen zwischen den Stickstoff- und Wasserstoffatomen kovalent. Verbindungen wie Ammoniumchlorid (NH4Cl) und Ammoniumnitrat (NH4NO3) enthalten also sowohl ionische als auch kovalente Bindungen.
Kovalente Verbindungseigenschaften
Kovalente Verbindungen haben einige gemeinsame Eigenschaften:
- Niedrige Schmelzpunkte
- Niedrige Siedepunkte
- Schlechte elektrische Leiter
- Schlechte Wärmeleiter
- Bilden spröde oder weiche Festkörper
- Niedrige Schmelzenthalpien
- Niedrige Verdampfungsenthalpien
Aufgrund ihrer niedrigen Schmelzpunkte, sind viele molekulare Verbindungen bei Raumtemperatur flüssig und gasförmig. Feste kovalente Verbindungen neigen dazu, weich oder spröde zu sein, weil die kovalenten Bindungen (und manchmal Wasserstoffbrücken) relativ leicht zu brechen sind. Die gemeinsam genutzten Elektronen innerhalb der Verbindungen begrenzen die Elektronenbeweglichkeit, so dass kovalente Verbindungen Wärme oder Elektrizität nicht so gut leiten wie ionische Verbindungen.
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