Різниця між іонними та молекулярними твердими речовинами

Ключова різниця - іонний проти молекулярних твердих тіл
 

Тверді речовини - це сполуки, які існують у твердому стані при заданій температурі та тиску. Твердий стан означає, що атоми, молекули або іони в цій речовині щільно упаковані, що дозволяє уникнути руху цих хімічних видів (на відміну від рідин або газів). Існує два основних типи твердих речовин; іонні тверді речовини та молекулярні тверді речовини. Іонні сполуки містять іони, які утримуються разом через іонні хімічні зв’язки. Іонні зв’язки - це сили електростатичного притягання між протилежними зарядженими іонами. Молекулярні тверді речовини - це тверді речовини, які містять дискретні молекули, утримувані разом за допомогою сил Ван-дер-Вааль. The ключова різниця між іонними твердими і молекулярними твердими речовинами є те іонні тверді речовини містять іонні хімічні зв’язки, тоді як молекулярні тверді речовини містять сили Ван-дер-Ваала.

ЗМІСТ

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

Що таке іонні тверді тіла?

Іонні тверді речовини - це тверді сполуки, що складаються з протилежно заряджених іонів, утримуваних разом електростатичними притяганнями. Іони - позитивно заряджені іони, які є катіонами, і негативно заряджені іони, які називаються аніонами. Хімічний зв’язок між цими іонами відомий як іонний зв’язок. загальний заряд іонного твердого речовини нейтральний. Це тому, що катіони оточені аніонами і навпаки.

Іонні тверді речовини можуть містити як прості іони, такі як Na⁺ і Cl^- або складні іони, такі як іон амонію (NH₄⁺). Іонні тверді речовини, що містять Н⁺ іони називаються кислими сполуками, оскільки ці тверді речовини виділяють Н⁺ іони при розчиненні у воді (це знижує рН водного середовища). Іонні тверді речовини, що містять ОН^- іони називаються основними сполуками, оскільки вони виділяють ОН^- іони (це підвищує рН).

Іонні тверді речовини зазвичай мають високі температури плавлення і температури кипіння. Ці тверді речовини тверді і крихкі. Коли іонні тверді речовини плавляться, він стає високопровідним, оскільки розплавлена ​​форма іонних сполук містить іони, які можуть проводити електрику. Іонні тверді речовини можуть утворюватися за допомогою різних процесів, таких як випаровування, опади, заморожування тощо.

Малюнок 01: Формування іонного зв'язку

Зазвичай іонні тверді речовини мають регулярні кристалічні структури. Там іони щільно упаковані таким чином, що енергія решітки зводиться до мінімуму. Енергія решітки - це кількість енергії, необхідної для утворення решітки з повністю відокремлених іонів.

Що таке молекулярні тверді тіла?

Молекулярне тверде тіло - це тип твердого тіла, в якому молекули утримуються разом силами ван дер Ваальса, а не іонними або ковалентними зв’язками. Молекулярне тверде речовина містить дискретні молекули. Сили ван дер Вааля, які зв'язують ці молекули між собою, слабші, ніж ковалентні або іонні зв’язки. Молекули, присутні в цих молекулярних твердих речовинах, можуть бути одноатомними, діатомовими або навіть багатоатомними.

Оскільки міжмолекулярні сили в молекулярних твердих речовинах дуже слабкі, ці тверді сполуки мають нижчі температури плавлення (часто це менше 300◦С). а також ці молекулярні тверді речовини відносно м'які і мають меншу щільність. Однак можуть бути також водневі зв’язки, дипольно-дипольні взаємодії, сили Лондона тощо. (Замість сил Ван дер Вааль).

Сили Ван-дер-Вааль можна спостерігати між неполярними молекулами. диполь-дипольні взаємодії можна спостерігати в полярних молекулах. водневі зв’язки присутні між молекулами, що містять функціональні групи, такі як O-H, N-H і F-H.

Малюнок 02: Діаграма, що показує молекули вуглекислого газу у твердій формі

Слабкі сили Ван-дер-Вааля між молекулами в молекулярних твердих речовинах визначають властивості твердого речовини. Деякі з цих властивостей включають низькі температури плавлення і кипіння, низьку механічну міцність, низьку електропровідність, низьку теплопровідність тощо.

Яка різниця між іонними та молекулярними твердими речовинами?

Іонні проти молекулярних твердих тіл
Іонні тверді речовини - це тверді сполуки, що складаються з протилежно заряджених іонів, утримуваних разом електростатичними притяганнями.	Молекулярне тверде тіло - це тип твердого тіла, в якому молекули утримуються разом силами ван дер Ваальса, а не іонними або ковалентними зв’язками.
Хімічні зв'язки
Іонні тверді речовини мають іонні зв’язки.	Молекулярні тверді речовини мають в основному сили Ван-дер-Ваала, і тут можуть бути водневі зв’язки, диполь-дипольні взаємодії, сили Лондона тощо..
Міцність зв’язку
Іонні тверді речовини мають міцні зв’язки.	Молекулярні тверді речовини мають слабкі зв’язки.
Компоненти
Іонні тверді речовини мають катіони та аніони.	Молекулярні тверді речовини мають полярні або неполярні молекули.
Точки плавлення та кипіння
Іонні тверді речовини мають високі температури плавлення та кипіння.	Молекулярні тверді речовини мають низькі температури плавлення і кипіння.
Щільність
Щільність іонних твердих речовин дуже висока.	Щільність молекулярних твердих речовин дуже низька.
Природа
Іонні тверді речовини тверді і крихкі.	Молекулярні тверді речовини відносно м'які.

Підсумок - Іонний проти молекулярних твердих тіл

Іонні тверді речовини - це тверді сполуки, виготовлені з катіонів та аніонів. Між цими протилежно зарядженими іонами існують сили електростатичного притягання. Молекулярні тверді тіла мають молекули, які мають міжмолекулярні сили між собою. Вони слабкі хімічні взаємодії. Різниця між іонними твердими речовинами і молекулярними твердими речовинами полягає в тому, що іонні тверді речовини містять іонні хімічні зв’язки, тоді як молекулярні тверді речовини містять сили Ван-дер-Ваала.

Довідка:

1. Гельменстін, Енн Марі, Д. «Молекулярне тверде тіло - визначення та приклади». ThoughtCo, 19 лютого 2017. Доступно тут
2. "Іонні тверді тіла". Хімія LibreTexts, Libretexts, 21 липня 2016. Доступно тут  
3. "Молекулярне тверде тіло". Wikipedia, Фонд Вікімедіа, 27 лютого 2018 р. Доступний тут 

Надано зображення:

1.'IonicBondingRH11'By Rhannosh - Власна робота, (CC BY-SA 3.0) через Wikimedia Commons
2. 'Кристал-діоксид вуглецю-3D-vdW'By Ben Mills - власна робота, (Public Domain) через Commons Wikimedia