Kluczowa różnica - jony a cząsteczki stałe
Substancje stałe to związki, które istnieją w stanie stałym w danej temperaturze i ciśnieniu. Stan stały oznacza, że atomy, cząsteczki lub jony w tej substancji są ciasno upakowane, co pozwala uniknąć ruchu tych form chemicznych (w przeciwieństwie do cieczy lub gazów). Istnieją dwa główne typy substancji stałych; jonowe ciała stałe i molekularne ciała stałe. Związki jonowe zawierają jony, które są utrzymywane razem przez jonowe wiązania chemiczne. Wiązania jonowe to elektrostatyczne siły przyciągania między przeciwnie naładowanymi jonami. Molekularne ciała stałe to substancje stałe, które zawierają odrębne cząsteczki utrzymywane razem przez siły Van der Waala. Kluczowa różnica między jonowymi ciałami stałymi a cząsteczkowymi ciałami stałymi polega na tym, że jonowe ciała stałe zawierają jonowe wiązania chemiczne, podczas gdy cząsteczki stałe zawierają siły Van der Waala.
ZAWARTOŚĆ
1. Przegląd i kluczowe różnice
2. Czym są ciała stałe jonowe
3. Czym są ciała stałe molekularne
4. Porównanie obok siebie - ciała stałe jonowe i molekularne w formie tabelarycznej
5. Podsumowanie
Co to są ciała stałe jonowe?
Jonowe ciała stałe to stałe związki złożone z przeciwnie naładowanych jonów utrzymywanych razem przez przyciąganie elektrostatyczne. Jony to jony o ładunku dodatnim, które są kationami, oraz jony o ładunku ujemnym, które nazywane są anionami. Wiązanie chemiczne między tymi jonami jest znane jako wiązanie jonowe. ogólny ładunek jonowego ciała stałego jest obojętny. Dzieje się tak, ponieważ kationy są otoczone anionami i na odwrót.
Jonowe ciała stałe mogą zawierać proste jony, takie jak Na + i Cl - lub złożone jony, takie jak jon amonowy (NH 4 +). Jonowe ciała stałe zawierające jony H + nazywane są związkami kwasowymi, ponieważ te ciała stałe uwalniają jony H + po rozpuszczeniu w wodzie (obniża to pH środowiska wodnego). Jonowe ciała stałe zawierające jony OH - nazywane są związkami zasadowymi, ponieważ uwalniają jony OH - (zwiększają pH).
Jonowe ciała stałe mają zazwyczaj wysokie temperatury topnienia i wrzenia. Te ciała stałe są twarde i kruche. Kiedy jonowe ciała stałe są topione, stają się silnie przewodzące, ponieważ stopiona forma związków jonowych zawiera jony, które mogą przewodzić prąd. Jonowe ciała stałe mogą powstawać w wyniku różnych procesów, takich jak parowanie, wytrącanie, zamrażanie itp.
Rysunek 01: Tworzenie wiązania jonowego
Zazwyczaj jonowe ciała stałe mają regularne struktury krystaliczne. Tam jony są ciasno upakowane w taki sposób, że energia sieci jest zminimalizowana. Energia sieci to ilość energii potrzebna do utworzenia sieci z całkowicie oddzielonych jonów.
Co to są cząsteczki stałe?
Molekularne ciało stałe to rodzaj ciała stałego, w którym cząsteczki są utrzymywane razem przez siły van der Waalsa, a nie przez wiązania jonowe lub kowalencyjne. Cząsteczkowa substancja stała zawiera dyskretne cząsteczki. Siły van der Waala, które wiążą te cząsteczki ze sobą, są słabsze niż wiązania kowalencyjne lub jonowe. Cząsteczki obecne w tych cząsteczkowych substancjach stałych mogą być jednoatomowe, dwuatomowe lub nawet poliatomowe.
Ponieważ siły międzycząsteczkowe w cząsteczkowych substancjach stałych są bardzo słabe, te stałe związki mają niższą temperaturę topnienia (często jest ona niższa niż 300 ° C). a także te cząsteczki stałe są stosunkowo miękkie i mają mniejszą gęstość. Mogą jednak występować wiązania wodorowe, oddziaływania dipol-dipol, siły Londynu itp. (Zamiast sił Van der Waala).
Siły Van der Waala można zaobserwować między niepolarnymi cząsteczkami. Oddziaływania dipol-dipol można obserwować w cząsteczkach polarnych. wiązania wodorowe występują między cząsteczkami zawierającymi grupy funkcyjne, takie jak OH, NH i FH.
Rysunek 02: Diagram przedstawiający cząsteczki dwutlenku węgla w postaci stałej
Słabe siły Van der Waala między cząsteczkami w cząsteczkowych ciałach stałych określają właściwości ciała stałego. Niektóre z tych właściwości obejmują niską temperaturę topnienia i wrzenia, niską wytrzymałość mechaniczną, niskie przewodnictwo elektryczne, niskie przewodnictwo cieplne itp.
Jaka jest różnica między ciałami stałymi jonowymi i molekularnymi?
Porównaj środek artykułu przed tabelą
Jonowe a molekularne ciała stałe |
|
| Jonowe ciała stałe to stałe związki złożone z przeciwnie naładowanych jonów utrzymywanych razem przez przyciąganie elektrostatyczne. | Molekularne ciało stałe to rodzaj ciała stałego, w którym cząsteczki są utrzymywane razem przez siły van der Waalsa, a nie przez wiązania jonowe lub kowalencyjne. |
| Wiązania chemiczne | |
| Jonowe ciała stałe mają wiązania jonowe. | Cząsteczkowe ciała stałe mają głównie siły Van der Waala i mogą występować również wiązania wodorowe, oddziaływania dipol-dipol, siły Londynu itp. |
| Siła wiązania | |
| Jonowe ciała stałe mają silne wiązania. | Ciała cząsteczkowe mają słabe wiązania. |
| składniki | |
| Jonowe ciała stałe mają kationy i aniony. | Molekularne ciała stałe mają cząsteczki polarne lub niepolarne. |
| Temperatura topnienia i wrzenia | |
| Jonowe ciała stałe mają wysokie temperatury topnienia i wrzenia. | Cząsteczkowe ciała stałe mają niską temperaturę topnienia i wrzenia. |
| Gęstość | |
| Gęstość jonowych ciał stałych jest bardzo wysoka. | Gęstość cząstek stałych jest bardzo niska. |
| Natura | |
| Jonowe ciała stałe są twarde i kruche. | Molekularne ciała stałe są stosunkowo miękkie. |
Podsumowanie - jony a cząsteczki stałe
Jonowe ciała stałe to stałe związki zbudowane z kationów i anionów. Pomiędzy tymi przeciwnie naładowanymi jonami występują siły przyciągania elektrostatycznego. Molekularne ciała stałe mają cząsteczki, które mają między sobą siły międzycząsteczkowe. Są to słabe oddziaływania chemiczne. Różnica między jonowymi ciałami stałymi a cząsteczkowymi ciałami stałymi polega na tym, że jonowe ciała stałe zawierają jonowe wiązania chemiczne, podczas gdy cząsteczki stałe zawierają siły Van der Waala.
