Põhierinevus ioonsete ja metalliliste tahkete ainete vahel seisneb selles, et ioonsed tahked ained sisaldavad põhiliselt katioone ja anioone, samas kui metallilised tahked ained sisaldavad metalliaatomeid ja vabu elektrone.
Nii ioonsed kui ka metallilised tahked ained on tahkes olekus. Kuid need erinevad üksteisest nii koostise kui ka omaduste poolest.
Mis on ioonsed tahked ained?
Ioonsed tahked ained on keemilised ühendid, mis sisaldavad katioone ja anioone. Neid ioone hoiavad koos elektrostaatilised jõud. Nimetame neid jõude ioonsidemeteks. Ioonid seostuvad üksteisega nii, et kogu ühend on neutraalne (ei ole negatiivset ega positiivset laengut). Siin võib aniooni ümbritsevate katioonide arv ja vastupidi erineda olenev alt katiooni ja aniooni laengust.
Joonis 01: Ioonsete tahkete ainete tugev kristallstruktuur
Tahkes aines olevad ioonid võivad olla lihtsad ioonid, nagu naatriumiioonid ja kloriidiioonid (naatriumkloriidi ioonühendis või soolas), või komplekssed ioonid, nagu polüatomilised ioonid, st ammooniumiioonid. Need tahked ained eksisteerivad kolmemõõtmeliste võrkudena ja tavaliselt on neil kristalne struktuur.
Lisaks on vesinikioone sisaldavad ioonsed tahked ained happed ja hüdroksiidioone sisaldavad alused. Ioonseid tahkeid aineid, mis ei sisalda ühtegi neist ioonidest, nimetatakse sooladeks. Soolaühendid tekivad happe-aluse reaktsioonidest. Lisaks võivad ioonsed tahked ained tekkida ka aurustumisel (lahusti eemaldamisel kristalliseeritakse ioonid tahkeks aineks), sadestumisel, tahke oleku reaktsioonidel jne.
Tavaliselt on ioonsetel tahketel ainetel väga kõrge sulamis- ja keemistemperatuur, kuna neil on tugev 3D-võrgu struktuur, mida on väga raske lagundada. Need tahked ained on tavaliselt ka kõvad ja rabedad. Pealegi on need ioonsed tahked ained elektriliselt isoleerivad, kuid sulades või lahustades muutuvad nad ioonide vabanemise tõttu väga juhtivaks.
Mis on metallilised tahked ained?
Metallsed tahked ained on tahked ühendid, mis sisaldavad enda ümber metalliaatomeid ja elektrone. Metallid on metalliliste tahkete ainete head näited. Nende tahkete ainete metalliaatomeid hoitakse koos metalliliste sidemete kaudu. Metalli aatomid eksisteerivad positiivse elektrilaenguga katioonidena ja need aatomid on sukeldatud elektronide merre. Need elektronid pärinevad metalli aatomitest katioonide moodustumise käigus.
Joonis 02: galliummetall tahkes olekus
See tähendab, et metalliaatomid moodustavad valentselektrone vabastades katioone ja need elektronid esinevad ümber metalliiooni delokaliseeritud olekus ning need elektronid hoiavad metalliaatomeid koos.
Mis vahe on ioonsetel ja metallilistel tahketel ainetel?
Nii ioonsed kui ka metallilised tahked ained on tahkes olekus, kuid need erinevad üksteisest koostise ja omaduste poolest. Peamine erinevus ioonsete ja metalliliste tahkete ainete vahel on see, et ioonsed tahked ained sisaldavad põhiliselt katioone ja anioone, samas kui metallilised tahked ained sisaldavad metalliaatomeid ja vabu elektrone.
Lisaks on ioonsetel tahketel ainetel katioonide ja anioonide vahel elektrostaatilised tõmbejõud, samas kui metallilistel tahketel ainetel on metallilised sidemed. Omadusi arvesse võttes on ioonsed tahked ained kõvad ja rabedad, samas kui metallilised tahked ained on kõvad, plastilised ja tempermalmist.
Allpool olev infograafik võtab kokku erinevuse ioonsete ja metalliliste tahkete ainete vahel.
Kokkuvõte – ioonsed vs metallilised tahked ained
Nii ioonsed kui ka metallilised tahked ained on tahkes olekus, kuid need erinevad üksteisest oma koostiselt, millest tulenevad ka nende erinevad omadused. Peamine erinevus ioonsete ja metalliliste tahkete ainete vahel on see, et ioonsed tahked ained sisaldavad põhiliselt katioone ja anioone, samas kui metallilised tahked ained sisaldavad metalliaatomeid ja vabu elektrone. Peale selle on ioonsetel tahketel ainetel katioonide ja anioonide vahel elektrostaatiline külgetõmbejõud, kuid metallilistes tahketes ainetes on metallilised sidemed.
