Põhierinevus molekulaarse tahke aine ja kovalentse võrgutahke aine vahel on see, et molekulaarne tahke aine moodustub Van der Waali jõudude toimel, samas kui kovalentne tahke võrk tekib kovalentsete keemiliste sidemete toimel.
Tahkeid ühendeid saame liigitada erinev alt – olenev alt struktuurist, koostisest, sidumisest, omadustest, kasutusaladest jne. Molekulaarsed tahked ained, ioonsed tahked ained, metallilised tahked ained, kovalentsed tahked ained on erinevat tüüpi tahked ained.
Mis on molekulaarne tahke aine?
Molekulaarne tahke aine on tahke ühend, mis sisaldab molekule, mida hoiavad koos Van der Waali jõud. Nende molekulide vahel ei ole ioonseid ega kovalentseid sidemeid. Nende molekulide vahelised jõud on sidusad tõmbejõud. On olemas erinevat tüüpi Van der Waali jõud, mis võivad põhjustada molekulaarse tahke aine moodustumist, st dipool-dipool vastastikmõjud, pi-pi interaktsioonid, vesiniksidemed, Londoni jõud jne.
Joonis 01: Molekulaarsete tahkete ainete moodustumine vesiniksideme tõttu
Kuid need Van der Waali jõud on ioonsete ja kovalentsete keemiliste sidemetega võrreldes nõrgemad. Seetõttu on molekulaarsetel tahketel ainetel tavaliselt suhteliselt madal sulamis- ja keemistemperatuur. Lisaks kipuvad need tahked ained orgaanilistes lahustites lahustuma. Need molekulaarsed tahked ained on väikese tihedusega ja samuti mittejuhtivad; seega on tegemist pehmete elektriisolaatoritega.
Joonis 02: Tahke süsinikdioksiid ja tahke kofeiin on molekulaarsed tahked ained
Lisaks, kui arvestada keemilise elemendi erinevaid allotroope, eksisteerivad kõik allotroopid mõnikord molekulaarsete tahkete ainetena, kuid enamasti on mõned allotroopid molekulaarsed tahked ained, samas kui teised sama keemilise elemendi allotroopid ei ole molekulaarsed tahked ained. Näiteks on fosforil erinevaid allotroopseid vorme; nimetame neid punaseks, valgeks ja mustaks fosforiks. Nende hulgas on valge fosfor molekulaarne tahke aine, kuid punane fosfor eksisteerib ahelstruktuuridena.
Lisaks on molekulaarsed tahked ained olenev alt tahke aine kristallpinna iseloomust plastilised või rabedad. Nii elastsed kui ka rabedad vormid võivad samuti elastselt deformeeruda.
Mis on kovalentne võrk?
Kovalentsed võrgustiku tahked ained on tahked ühendid, mis sisaldavad aatomeid, mis on omavahel seotud kovalentsete keemiliste sidemete kaudu. Nendel tahketel ainetel on mitu korduvat aatomit, mis on omavahel seotud kovalentsete sidemete kaudu. Keemiline side võib põhjustada aatomite võrgustiku moodustumist, mis viib võrgutahke aine moodustumiseni. Seetõttu võime kovalentset võrgustikku vaadelda kui makromolekuli tüüpi.
Lisaks võivad need tahked ained esineda kahel viisil; kristalsete tahkete või amorfsete ainetena. Võrgutahkeks sobivaks näiteks on kovalentselt seotud süsinikuaatomitega teemant, mis moodustab tugeva 3D struktuuri. Tavaliselt on kovalentse võrgu tahketel ainetel suhteliselt kõrge sulamis- ja keemistemperatuur. Üldiselt on need tahked ained lahustumatud mis tahes tüüpi lahustis, kuna aatomitevahelisi sidemeid on väga raske lõhkuda. Lisaks on need tahked ained väga kõvad ja nende vedelas faasis on madal elektrijuhtivus. Elektrijuhtivus tahkes faasis võib olenev alt koostisest erineda.
Mis vahe on molekulaarse ja kovalentse võrgutahke aine vahel?
Molekulaarsed tahked ained ja kovalentsed võrgustiku tahked ained on kahte tüüpi tahked ühendid. Peamine erinevus molekulaarse tahke ja kovalentse võrgutahke aine vahel on see, et molekulaarne tahke aine moodustub Van der Waali jõudude toimel, samas kui kovalentne võrk tahke aine moodustub kovalentsete keemiliste sidemete toimel. Nende omadusi arvesse võttes on molekulaarsed tahked ained suhteliselt pehmed, samas kui kovalentsed võrgustiku tahked ained on väga kõvad.
Lisaks on molekulaarsetel tahketel ainetel suhteliselt madal sulamistemperatuur, samas kui kovalentsetel tahketel ainetel on väga kõrge sulamistemperatuur. Lisaks on molekulaarsed tahked ained elektriisolaatorid, samas kui kovalentse võrgu tahketel ainetel on vedelas olekus madal elektrijuhtivus ja tahkes faasis võib elektrijuhtivus varieeruda sõltuv alt koostisest. Vesijää on hea näide molekulaarsetest tahketest ainetest, teemant aga parim näide kovalentsest võrgutahkest.
Allpool infograafikat võetakse kokku molekulaarse ja kovalentse võrgustiku tahke aine erinevus.
Kokkuvõte – molekulaarne tahke vs kovalentne võrk
Molekulaarsed tahked ained ja kovalentsed võrgustiku tahked ained on kahte tüüpi tahked ühendid. Peamine erinevus molekulaarse tahke ja kovalentse võrgutahke aine vahel on see, et molekulaarne tahke aine moodustub Van der Waali jõudude toimel, samas kui kovalentne tahke võrk tekib kovalentsete keemiliste sidemete toimel.
