Ero ionisten ja molekyylisten kiinteiden aineiden välillä

Avainero - ioninen vs. molekyyliset kiinteät aineet
 

Kiinteät aineet ovat yhdisteitä, joita esiintyy kiinteässä tilassa tietyssä lämpötilassa ja paineessa. Kiinteä olotila tarkoittaa, että kyseisen aineen atomit, molekyylit tai ionit on pakattu tiiviisti välttäen näiden kemiallisten lajien liikkumista (toisin kuin nesteissä tai kaasuissa). Kiinteitä aineita on kahta päätyyppiä; ioniset kiinteät ja molekyyliset kiinteät aineet. Ioniyhdisteet sisältävät ioneja, joita pidetään yhdessä ionisten kemiallisten sidosten kautta. Ionisidokset ovat sähköstaattisia vetovoimia vastakkaisesti varautuneiden ionien välillä. Molekyyliset kiinteät aineet ovat kiinteitä aineita, jotka sisältävät erillisiä molekyylejä, joita pidetään yhdessä Van der Waalin voimien välityksellä. avainero ionisten kiinteiden aineiden ja molekyylisten kiinteiden aineiden välillä on se ioniset kiinteät aineet sisältävät ionisia kemiallisia sidoksia, kun taas molekyyliset kiinteät aineet sisältävät Van der Waalin voimia.

SISÄLLYS

1. Yleiskatsaus ja keskeiset erot
2. Mitkä ovat ioniset kiinteät aineet
3. Mitkä ovat molekyyliset kiinteät aineet
4. Vertailu rinnakkain - ioniset vs. molekyyliset kiinteät aineet taulukkomuodossa
5. Yhteenveto

Mitkä ovat ioniset kiinteät aineet?

Ioniset kiinteät aineet ovat kiinteitä yhdisteitä, jotka koostuvat vastakkaisesti varautuneista ioneista, joita sähköstaattiset vetovoimat pitävät yhdessä. Ionit ovat positiivisesti varautuneita ioneja, jotka ovat kationeja ja negatiivisesti varautuneita ioneja, joita kutsutaan anioneiksi. Kemiallinen sidos näiden ionien välillä tunnetaan ionisena sidoksena. ionisen kiinteän aineen kokonaisvaraus on neutraali. Tämä johtuu siitä, että kationeja ympäröivät anionit ja päinvastoin.

Ioniset kiinteät aineet voivat sisältää joko yksinkertaisia ​​ioneja, kuten Na⁺ ja Cl^- tai kompleksiset ionit, kuten ammoniumioni (NH₄⁺). Ioniset kiinteät aineet, jotka sisältävät H⁺ ioneja kutsutaan hapoisiksi yhdisteiksi, koska nämä kiinteät aineet vapauttavat H: ta⁺ ionit veteen liuenneena (se alentaa vesipitoisen väliaineen pH: ta). Ioniset kiinteät aineet, jotka sisältävät OH: ta^- ioneja kutsutaan emäksisiksi yhdisteiksi, koska ne vapauttavat OH: ta^- ionit (se lisää pH: ta).

Ionisilla kiintoaineilla on tyypillisesti korkeat sulamispisteet ja kiehumispisteet. Nämä kiinteät aineet ovat kovia ja hauraita. Kun ioniset kiinteät aineet sulavat, siitä tulee erittäin johtavaa, koska ionisten yhdisteiden sula muoto sisältää ioneja, jotka voivat johtaa sähköä. Ionisia kiinteitä aineita voidaan muodostaa erilaisilla prosesseilla, kuten haihduttamalla, saostamalla, jäädyttämällä jne.

Kuva 01: Ionisen sidoksen muodostuminen

Tyypillisesti ionisilla kiintoaineilla on säännölliset kiteiset rakenteet. Siellä ionit pakataan tiukasti siten, että hilan energia minimoidaan. Hilaenergia on energiamäärä, joka tarvitaan hilan muodostamiseksi täysin erotetuista ioneista.

Mitkä ovat molekyyliset kiinteät aineet?

Molekyyli kiinteä aine on tyyppi kiinteää ainetta, jossa molekyylejä pitävät yhdessä van der Waals -voimat kuin ioniset tai kovalenttiset sidokset. Molekyylissä oleva kiinteä aine sisältää erillisiä molekyylejä. Van der Waal -voimat, jotka sitovat nämä molekyylit toisiinsa, ovat heikompia kuin kovalenttiset tai ioniset sidokset. Näissä molekyylissä olevissa kiintoaineissa läsnä olevat molekyylit voivat olla monoatomisia, piimaan tai jopa polyatomisia.

Koska molekyylienvälisissä kiinteissä aineissa olevat molekyylien väliset voimat ovat erittäin heikkoja, näiden kiinteiden yhdisteiden sulamispisteet ovat alhaisemmat (usein se on alle 300 ° C). ja myös nämä molekyyliset kiinteät aineet ovat suhteellisen pehmeitä ja niillä on pienemmät tiheydet. Voi kuitenkin olla myös vety sidoksia, dipoli-dipoli-vuorovaikutuksia, Lontoon voimia jne. (Van der Waal -voimien sijasta).

Van der Waal -voimat voidaan havaita ei-polaaristen molekyylien välillä. dipoli-dipoli-vuorovaikutukset voidaan havaita polaarisissa molekyyleissä. vety sidoksia on läsnä molekyylien välillä, jotka sisältävät funktionaalisia ryhmiä, kuten O-H, N-H ja F-H.

Kuva 02: Kaavio hiilidioksidimolekyyleistä kiinteässä muodossa

Kiinteän aineen ominaisuudet määrittävät molekyylien kiinteissä aineissa olevien heikkojen Van der Waal -voimien välillä. Joitakin näistä ominaisuuksista ovat alhaiset sulamis- ja kiehumispisteet, matala mekaaninen lujuus, matala sähkönjohtavuus, matala lämmönjohtavuus jne..

Mikä on ero ionisten ja molekyylisten kiinteiden aineiden välillä?

Ionic vs. molekyyliset kiinteät aineet
Ioniset kiinteät aineet ovat kiinteitä yhdisteitä, jotka koostuvat vastakkaisesti varautuneista ioneista, joita sähköstaattiset vetovoimat pitävät yhdessä.	Molekyylissä oleva kiinteä aine on sellainen kiinteä aine, jossa molekyylejä pidetään yhdessä van der Waalsin voimien sijasta ionisten tai kovalenttisten sidosten avulla.
Kemialliset sidokset
Ionisilla kiintoaineilla on ionisia sidoksia.	Molekyylisillä kiintoaineilla on pääosin Van der Waal -voimat, ja siellä voi olla myös vety sidoksia, dipoli-dipoli-vuorovaikutuksia, Lontoon voimia jne..
Siteen vahvuus
Ionisilla kiintoaineilla on vahvat sidokset.	Molekyylisillä kiintoaineilla on heikot sidokset.
komponentit
Ionisissa kiintoaineissa on kationeja ja anioneja.	Molekyylisillä kiintoaineilla on polaarisia tai ei-polaarisia molekyylejä.
Sulamis- ja kiehumispisteet
Ionisilla kiintoaineilla on korkea sulamis- ja kiehumispiste.	Molekyylisillä kiintoaineilla on alhaiset sulamis- ja kiehumispisteet.
Tiheys
Ionisten kiintoaineiden tiheys on erittäin korkea.	Molekyylisten kiintoaineiden tiheys on erittäin pieni.
luonto
Ioniset kiinteät aineet ovat kovia ja hauraita.	Kiinteät molekyylit ovat suhteellisen pehmeitä.

Yhteenveto - Ionic vs. molekyyliset kiinteät aineet

Ioniset kiinteät aineet ovat kationeista ja anioneista valmistettuja kiinteitä yhdisteitä. Näiden vastakkaisesti varautuneiden ionien välillä on sähköstaattisia vetovoimia. Molekyylisillä kiintoaineilla on molekyylejä, joiden välillä on molekyylien välisiä voimia. Ne ovat heikkoja kemiallisia vuorovaikutuksia. Ionisten kiinteiden aineiden ja molekyylisten kiinteiden aineiden ero on siinä, että ioniset kiinteät aineet sisältävät ionisia kemiallisia sidoksia, kun taas molekyyliset kiinteät aineet sisältävät Van der Waalin voimia.

Viite:

1.Helmenstine, Anne Marie, D. “Molecular solid - määritelmä ja esimerkit.” ThoughtCo, 19. helmikuuta 2017. Saatavilla täältä
2. ”Ioniset kiinteät aineet.” Kemia LibreTexts, Libretexts, 21. heinäkuuta 2016. Saatavana täältä  
3. ”Molekyylin kiinteä aine”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 27. helmikuuta 2018. Saatavilla täältä 

Kuvan kohteliaisuus:

1.'IonicBondingRH11'By Rhannosh - Oma työ, (CC BY-SA 3.0) Commons-Wikimedian kautta
2.'Hiilidioksidi-kristalli-3D-vdW'By Ben Mills - Oma työ, (julkinen alue) Commons Wikimedia -sivuston kautta