Los enlaces covalentes tienen bajos puntos de fusión y ebullición. Pero, ¿por qué el diamante y el grafito tienen puntos de fusión y ebullición muy altos?

Los enlaces covalentes a menudo son realmente fuertes.

Los compuestos covalentes generalmente tienen puntos de fusión bajos porque existen como pequeñas moléculas unidas entre sí por fuerzas intermoleculares débiles como, por ejemplo, H2. Mejor les un poco y estas firmas se rompen y la sustancia hierve sin romper un enlace covalente en absoluto.

El diamante existe como una red gigante de átomos de carbono unidos solo por enlaces covalentes. No hay pequeñas moléculas. Entonces no hay fuerzas intermoleculares. Caliéntelos un poco y no habrá suficiente energía para romper los enlaces. Se calienta lo suficiente como para romper los enlaces y el diamante puede evaporarse, pero no a la temperatura de H2 porque estamos superando fuerzas cientos de veces más fuertes que las fuerzas intermoleculares entre moléculas muy pequeñas.

Los compuestos moleculares típicamente tienen puntos de fusión y ebullición bajos a moderados, porque las fuerzas intermoleculares son relativamente débiles. Por otro lado, tanto el diamante como el grafito son compuestos NO MOLECULARES, en los que hay una matriz infinita de átomos unidos en dos y tres dimensiones por enlaces covalentes FUERTES.

Entonces la palabra clave es molecularidad. Como ni el grafito ni el diamante son moleculares, tienen puntos de fusión y ebullición muy altos.

Esta es la estructura covalente del diamante:

Esta es la estructura covalente del grafito:

¿Notan algo que comparten?

No hay moléculas individuales en ninguno de ellos. Dentro del cristal de diamante y la lámina de grafito de una sola capa, los átomos de carbono unidos covalentemente se extienden por toda la estructura.

En otras palabras, mientras que el diamante y el grafito son sustancias unidas covalentemente, no están hechas de moléculas unidas covalentemente .

En otro sentido, un cristal de diamante, y una lámina de grafito de una sola capa, son cada una molécula gigante.

Como diamante, no hay “fuerzas intermoleculares débiles”, mientras que en el grafito las “fuerzas intermoleculares débiles” existen solo entre las capas de las hojas de grafito (y de hecho son lo suficientemente débiles como para que pueda separarlas simplemente frotando la punta de su lápiz de grafito en papel, que es como funciona un lápiz).

La fusión y la ebullición requieren la separación de los átomos de carbono, que están unidos con fuertes enlaces covalentes, equivalentes a los enlaces dentro de las moléculas, y no los enlaces entre las moléculas.

El diamante y el grafito no contienen múltiples moléculas, por lo que no tienen fuerzas intermoleculares. Un diamante o un trozo de grafito es en realidad como una molécula gigante, donde todos los átomos de carbono están unidos a otro.

El enlace covalente también es lo que mantiene unida la red cristalina en el diamante.

Piense en un cristal de diamante como una molécula grande. Puedes cortarlo fácilmente en diamantes más pequeños. Cada uno es como una molécula. Entonces no hay fuerza intermolecular entre los cristales más pequeños. Se dispersarán fácilmente sobre una mesa.

Es una propiedad de los elementos que tienen cuatro electrones en su capa externa.

No pueden formar enlaces iónicos.

Sin embargo, pueden formar largas cadenas o ramas con átomos de su propia especie.

y tales enlaces son difíciles de romper por cualquier medio. Dado que hay cuatro enlaces dispuestos en hexágonos se obtiene una fuerza de unión aún mayor.

Debido a que no forman moléculas, están unidas covalentemente por completo, por lo que no hay enlaces intermoleculares débiles para romper.

Mala pregunta … los enlaces covalentes no tienen puntos de fusión. Los materiales unidos covalentemente tienden a tener una menor fusión y ebullición, pero hay muchas excepciones.