Ključna razlika – ionske proti molekularnim trdnim snovem
Trdne snovi so spojine, ki obstajajo v trdnem stanju pri določeni temperaturi in tlaku. Trdno stanje pomeni, da so atomi, molekule ali ioni v tej snovi tesno zapakirani, kar preprečuje gibanje teh kemičnih vrst (za razliko od tekočin ali plinov). Obstajata dve glavni vrsti trdnih snovi; ionske trdne snovi in molekularne trdne snovi. Ionske spojine vsebujejo ione, ki se držijo skupaj preko ionskih kemičnih vezi. Ionske vezi so elektrostatične privlačne sile med nasprotno nabitimi ioni. Molekularne trdne snovi so trdne snovi, ki vsebujejo diskretne molekule, ki jih skupaj držijo Van der Waalove sile. Ključna razlika med ionskimi trdnimi in molekularnimi trdnimi snovmi je, da ionske trdne snovi vsebujejo ionske kemične vezi, medtem ko molekularne trdne snovi vsebujejo Van der Waalove sile.
Kaj so ionske trdne snovi?
Ionske trdne snovi so trdne spojine, sestavljene iz nasprotno nabitih ionov, ki jih skupaj drži elektrostatična privlačnost. Ioni so pozitivno nabiti ioni, ki so kationi, in negativno nabiti ioni, ki se imenujejo anioni. Kemična vez med temi ioni je znana kot ionska vez. skupni naboj ionske trdne snovi je nevtralen. To je zato, ker so kationi obdani z anioni in obratno.
Ionske trdne snovi lahko vsebujejo enostavne ione, kot so Na+ in Cl–, ali kompleksne ione, kot je amonijev ion (NH 4+). Ionske trdne snovi, ki vsebujejo H+ ione, imenujemo kisle spojine, ker te trdne snovi sproščajo H+ ione, ko se raztopijo v vodi (zmanjša pH vodne srednja). Ionske trdne snovi, ki vsebujejo ione OH–, imenujemo bazične spojine, ker sproščajo ione OH– (zvišajo pH).
Ionske trdne snovi imajo običajno visoka tališča in vrelišča. Te trdne snovi so trde in krhke. Ko se ionske trdne snovi stopijo, postanejo zelo prevodne, ker staljena oblika ionskih spojin vsebuje ione, ki lahko prevajajo elektriko. Ionske trdne snovi lahko nastanejo z različnimi procesi, kot so izhlapevanje, padavine, zmrzovanje itd.
Slika 01: Tvorba ionske vezi
Običajno imajo ionske trdne snovi pravilne kristalne strukture. Tam so ioni tesno zapakirani na tak način, da je energija mreže čim manjša. Energija mreže je količina energije, ki je potrebna za oblikovanje mreže iz popolnoma ločenih ionov.
Kaj so molekularne trdne snovi?
Molekularna trdna snov je vrsta trdne snovi, v kateri molekule držijo skupaj van der Waalsove sile in ne ionske ali kovalentne vezi. Molekularna trdna snov vsebuje diskretne molekule. Van der Waalove sile, ki vežejo te molekule med seboj, so šibkejše od kovalentnih ali ionskih vezi. Molekule, prisotne v teh trdnih molekulah, so lahko enoatomske, dvoatomske ali celo večatomske.
Ker so medmolekularne sile v trdnih molekulah zelo šibke, imajo te trdne spojine nižja tališča (pogosto so nižja od 300◦C). prav tako so te molekularne trdne snovi razmeroma mehke in imajo manjšo gostoto. Vendar pa lahko obstajajo tudi vodikove vezi, dipol-dipolne interakcije, Londonove sile itd. (namesto Van der Waalovih sil).
Van der Waalove sile lahko opazujemo med nepolarnimi molekulami. v polarnih molekulah lahko opazimo dipol-dipolne interakcije. vodikove vezi so prisotne med molekulami, ki vsebujejo funkcionalne skupine, kot so O-H, N-H in F-H.
Slika 02: Diagram, ki prikazuje molekule ogljikovega dioksida v trdni obliki
Šibke Van der Waalove sile med molekulami v molekularnih trdnih snoveh določajo lastnosti trdne snovi. Nekatere od teh lastnosti vključujejo nizka tališča in vrelišča, nizko mehansko trdnost, nizko električno prevodnost, nizko toplotno prevodnost itd.
Kakšna je razlika med ionskimi in molekularnimi trdnimi snovmi?
Ionske proti molekularnim trdnim snovem |
|
| Ionske trdne snovi so trdne spojine, sestavljene iz nasprotno nabitih ionov, ki jih skupaj drži elektrostatična privlačnost. | Molekularna trdna snov je vrsta trdne snovi, v kateri molekule držijo skupaj van der Waalsove sile in ne ionske ali kovalentne vezi. |
| Kemične vezi | |
| Ionske trdne snovi imajo ionske vezi. | Molekularne trdne snovi imajo predvsem Van der Waalove sile, lahko pa so tudi vodikove vezi, dipol-dipolne interakcije, Londonove sile itd. |
| Mod vezi | |
| Ionske trdne snovi imajo močne vezi. | Molekularne trdne snovi imajo šibke vezi. |
| Komponente | |
| Ionske trdne snovi imajo katione in anione. | Molekularne trdne snovi imajo polarne ali nepolarne molekule. |
| Tališča in vrelišča | |
| Ionske trdne snovi imajo visoka tališča in vrelišča. | Molekulske trdne snovi imajo nizka tališča in vrelišča. |
| Gostota | |
| Gostota ionskih trdnih snovi je zelo visoka. | Gostota trdnih molekul je zelo nizka. |
| Narava | |
| Ionske trdne snovi so trde in krhke. | Molekulske trdne snovi so relativno mehke. |
Povzetek – Ionske proti molekularnim trdnim snovem
Ionske trdne snovi so trdne spojine, sestavljene iz kationov in anionov. Med temi nasprotno nabitimi ioni obstajajo elektrostatične privlačne sile. Molekularne trdne snovi imajo molekule, ki imajo med seboj medmolekularne sile. So šibke kemične interakcije. Razlika med ionskimi trdnimi in molekularnimi trdnimi snovmi je v tem, da ionske trdne snovi vsebujejo ionske kemične vezi, medtem ko molekularne trdne snovi vsebujejo Van der Waalove sile.
