Keskeinen ero - ioniset vs. molekyylikiintoaineet
Kiinteät aineet ovat yhdisteitä, jotka esiintyvät kiinteässä tilassa tietyssä lämpötilassa ja paineessa. Kiinteä tila tarkoittaa, että aineen atomit, molekyylit tai ionit ovat tiiviisti pakattuja välttäen näiden kemiallisten lajien liikkumista (toisin kuin nesteissä tai kaasuissa). Kiinteitä aineita on kahta päätyyppiä; ioniset kiintoaineet ja molekyylikiintoaineet. Ioniyhdisteet sisältävät ioneja, jotka pidetään yhdessä ionisten kemiallisten sidosten kautta. Ionisidokset ovat sähköstaattisia vetovoimia vastakkaisesti varautuneiden ionien välillä. Molekyylikiintoaineet ovat kiinteitä aineita, jotka sisältävät erillisiä molekyylejä, joita pidetään yhdessä Van der Waalin voimien kautta. Keskeinen ero ionisten kiintoaineiden ja molekyylikiinteiden välillä on se, että ioniset kiinteät aineet sisältävät ionisia kemiallisia sidoksia, kun taas molekyylikiinteät aineet sisältävät Van der Waalin voimia.
SISÄLLYS
1. Yleiskatsaus ja keskeinen ero
2. Mitä ovat ioniset kiinteät aineet
3. Mitä ovat molekyylikiintoaineet
4. Vertailu vierekkäin - ioniset ja molekyylipitoiset kiinteät aineet taulukkomuodossa
5. Yhteenveto
Mitä 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. Näiden ionien välinen kemiallinen sidos tunnetaan ionisidoksena. ionisen kiinteän aineen kokonaisvaraus on neutraali. Tämä johtuu siitä, että kationeja ympäröivät anionit ja päinvastoin.
Ioninen kiinteät aineet voivat sisältää joko yksinkertaisia ionit, kuten Na + ja Cl - tai kompleksi-ionit, kuten ammoniumioni (NH 4 +). H + -ioneja sisältäviä ionisia kiintoaineita kutsutaan happamiksi yhdisteiksi, koska nämä kiinteät aineet vapauttavat H + -ioneja veteen liuotettuna (se vähentää vesipitoisen väliaineen pH: ta). OH - ioneja sisältäviä ionisia kiintoaineita kutsutaan emäksisiksi yhdisteiksi, koska ne vapauttavat OH - ioneja (se nostaa pH: ta).
Ionisella kiinteällä aineella on tyypillisesti korkeat sulamispisteet ja kiehumispisteet. Nämä kiinteät aineet ovat kovia ja hauraita. Kun ioniset kiinteät aineet sulatetaan, siitä tulee erittäin johtavaa, koska ionisten yhdisteiden sula muoto sisältää ioneja, jotka voivat johtaa sähköä. Ioniset kiinteät aineet voidaan muodostaa eri prosesseilla, kuten haihduttamalla, saostamalla, pakastamalla jne.
Kuva 01: Ionisen sidoksen muodostuminen
Tyypillisesti ionisilla kiinteillä aineilla on säännölliset kiteiset rakenteet. Siellä ionit on pakattu tiiviisti siten, että ristikkoenergia minimoidaan. Hilaenergia on energiamäärä, joka tarvitaan hilan muodostamiseksi täysin erotetuista ioneista.
Mitä ovat molekyylikiintoaineet?
Molekyylikiintoaine on eräänlainen kiinteä aine, jossa molekyylejä pidetään yhdessä van der Waalsin voimien eikä ionisten tai kovalenttisten sidosten avulla. Molekyylinen kiinteä aine sisältää erillisiä molekyylejä. Van der Waalin voimat, jotka sitovat näitä molekyylejä toisiinsa, ovat heikompia kuin kovalenttiset tai ionisidokset. Näissä molekyylikiinteissä aineissa olevat molekyylit voivat olla monoatomisia, diatomia tai jopa polyatomisia.
Koska molekyylien kiintoaineiden molekyylien väliset voimat ovat hyvin heikkoja, näiden kiinteiden yhdisteiden sulamispisteet ovat alhaisemmat (usein se on alle 300 ° C). ja myös nämä molekyylikiintoaineet ovat suhteellisen pehmeitä ja niillä on pienemmät tiheydet. Kuitenkin voi olla vetysidoksia, dipoli-dipoli-vuorovaikutuksia, Lontoon voimat jne. (Van der Waalin voimien sijaan).
Van der Waalin voimia voidaan havaita ei-polaaristen molekyylien välillä. dipoli-dipoli-vuorovaikutuksia voidaan havaita polaarisissa molekyyleissä. vetysidoksia on molekyylien välillä, jotka sisältävät funktionaalisia ryhmiä, kuten OH, NH ja FH.
Kuva 02: Kaavio, joka esittää hiilidioksidimolekyylejä kiinteässä muodossa
Molekyylien väliset heikot Van der Waalin voimat molekyylikiinteissä aineissa määräävät kiinteän aineen ominaisuudet. Joitakin näistä ominaisuuksista ovat matalat sulamis- ja kiehumispisteet, matala mekaaninen lujuus, matala sähkönjohtavuus, matala lämmönjohtavuus jne.
Mikä on ero ionisten ja molekyylikiinteiden välillä?
Erilainen artikkeli keskellä taulukkoa
Ionic vs Molecular Solids |
|
| Ioniset kiinteät aineet ovat kiinteitä yhdisteitä, jotka koostuvat vastakkaisesti varautuneista ioneista, joita sähköstaattiset vetovoimat pitävät yhdessä. | Molekyylikiintoaine on eräänlainen kiinteä aine, jossa molekyylejä pidetään yhdessä van der Waalsin voimien eikä ionisten tai kovalenttisten sidosten avulla. |
| Kemialliset sidokset | |
| Ionisella kiinteällä aineella on ionisidoksia. | Molekyylikiinteillä aineilla on pääasiassa Van der Waalin voimia, ja voi olla myös vetysidoksia, dipoli-dipoli-vuorovaikutuksia, Lontoon voimat jne. |
| Sidosvoima | |
| Ionisella kiinteällä aineella on vahvat sidokset. | Molekyylikiinteillä aineilla on heikot sidokset. |
| Komponentit | |
| Ionisella kiinteällä aineella on kationeja ja anioneja. | Molekyylikiinteillä aineilla on polaarisia tai ei-polaarisia molekyylejä. |
| Sulamis- ja kiehumispisteet | |
| Ionisella kiinteällä aineella on korkeat sulamis- ja kiehumispisteet. | Molekyylikiinteillä aineilla on matalat sulamis- ja kiehumispisteet. |
| Tiheys | |
| Ionisten kiintoaineiden tiheys on erittäin korkea. | Molekyylisten kiintoaineiden tiheys on hyvin pieni. |
| Luonto | |
| Ioniset kiinteät aineet ovat kovia ja hauraita. | Molekyylikiintoaineet ovat suhteellisen pehmeitä. |
Yhteenveto - Ionic vs Molecular Solids
Ioniset kiinteät aineet ovat kationeista ja anioneista valmistettuja kiinteitä yhdisteitä. Näiden vastakkaisesti varautuneiden ionien välillä on sähköstaattisia vetovoimia. Molekyylikiinteillä aineilla on molekyylejä, joiden välillä on molekyylien välisiä voimia. Ne ovat heikkoja kemiallisia vuorovaikutuksia. Ero ionisten kiintoaineiden ja molekyylikiintoaineiden välillä on se, että ioniset kiinteät aineet sisältävät ionisia kemiallisia sidoksia, kun taas molekyylikiinteät aineet sisältävät Van der Waalin voimia.
