Різниця між іонними та металевими твердими речовинами

Ключова різниця між іонними та металевими твердими речовинами полягає в тому, що іонні тверді речовини, по суті, містять катіони та аніони, тоді як металеві тверді речовини містять атоми металів та вільні електрони.

Як іонні, так і металеві тверді речовини перебувають у твердому стані. Але вони відрізняються один від одного за складом, а також за властивостями.

ЗМІСТ

1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке іонні тверді тіла
3. Що таке металеві тверді речовини
4. Порівняльне порівняння - Іонні проти металевих твердих тіл у табличній формі
5. Підсумок

Що таке іонні тверді тіла?

Іонні тверді речовини - це хімічні сполуки, що містять катіони та аніони. Ці іони утримуються разом електростатичними силами. Ці сили ми називаємо іонними зв’язками. Іони зв'язуються між собою таким чином, що загальна сполука є нейтральною (без негативного чи позитивного заряду). Тут кількість катіонів, що оточують аніон, і навпаки, може відрізнятися від одного твердого речовини до іншого залежно від заряду катіона та аніона.

Малюнок 01: Сильна кристалічна структура іонних твердих тіл

Іони в твердому тілі можуть бути простими іонами, такими як іони натрію та хлоридні іони (у іонній сполуці хлориду натрію або солі), або можуть бути складні іони, такі як багатоатомні іони, тобто іони амонію. Ці тверді речовини існують як тривимірні мережі, і зазвичай вони мають кристалічну структуру.

Крім того, іонні тверді речовини, що містять іони водню, є кислотами, а ті, що містять гідроксидні іони, є основами. Іонні тверді речовини, що не містять жодного з цих іонів, називаються солями. Сольові сполуки утворюються з кислотно-лужних реакцій. Крім того, при випаровуванні можуть утворюватися також іонні тверді речовини (видалення розчинника кристалізує іони в тверде речовина), осадження, реакції твердого тіла тощо.

Зазвичай іонні тверді речовини мають дуже високі температури плавлення і кипіння, оскільки вони мають міцну структуру 3D-мережі, яку дуже важко зруйнувати. Ці тверді речовини також, як правило, тверді і крихкі. Більше того, ці іонні тверді речовини є електрично ізолюючими, але при розплаві або розчиненні вони стають високопровідними, оскільки іони вивільняються.

Що таке металеві тверді речовини?

Металеві тверді речовини - це тверді сполуки, що містять навколо них атоми металу та електрони. Метали - хороші приклади металевих твердих тіл. Атоми металу цих твердих тіл утримуються разом за допомогою металевих зв’язків. Атоми металу існують як катіони, що мають позитивний електричний заряд, і ці атоми занурені в море електронів. Ці електрони надходять з атомів металу під час утворення катіонів.

Малюнок 02: Метал галію в твердому стані

Це означає, що атоми металів утворюють катіони, вивільняючи валентні електрони, і ці електрони виникають навколо іона металу в делокалізованому стані, і ці електрони викликають утримання атомів металу разом.

Яка різниця між іонними та металевими твердими речовинами?

Як іонні, так і металеві тверді речовини перебувають у твердому стані, але вони відрізняються один від одного за складом та властивостями. Ключова відмінність іонних від металевих твердих тіл полягає в тому, що іонні тверді речовини по суті містять катіони та аніони, тоді як металеві тверді речовини містять атоми металу та вільні електрони.

Більше того, іонні тверді речовини мають електростатичне притягання між катіонами та аніонами, тоді як металеві тверді речовини мають металеві зв’язки. Розглядаючи властивості, іонні тверді речовини тверді і крихкі, тоді як металеві тверді речовини тверді, пластичні та ковкі..

Наведена нижче інфографіка підсумовує різницю між іонними та металевими твердими речовинами.

Підсумок - Іонний проти металевих твердих тіл

Як іонні, так і металеві тверді речовини перебувають у твердому стані, але вони відрізняються один від одного своїм складом, що також призводить до їх різних властивостей. Ключова відмінність іонних від металевих твердих тіл полягає в тому, що іонні тверді речовини, по суті, містять катіони та аніони, тоді як металеві тверді речовини містять атоми металу та вільні електрони. Крім того, іонні тверді речовини мають сили електростатичного притягання між катіонами та аніонами, але в металевих твердих тілах є металеві зв’язки.

Довідка:

1. "Іонні тверді тіла". Хімія LibreTexts, Лібретексти, 5 червня 2019 року, доступні тут.

Надано зображення:

1. «Кристали галію» Автор en: користувач: foobar - Власна робота (CC BY-SA 3.0) через Wikimedia Commons
2. “Калій-хлорид-3D-іонний” автор Беня-bmm27 - власна робота (публічне надбання) через Вікісховище