Peamine erinevus – ioonsed vs molekulaarsed tahked ained
Tahked ained on ühendid, mis eksisteerivad kindlal temperatuuril ja rõhul tahkes olekus. Tahkis tähendab, et selles aines olevad aatomid, molekulid või ioonid on tihed alt pakitud, vältides nende keemiliste liikide liikumist (erinev alt vedelikest või gaasidest). Tahkeid aineid on kahte peamist tüüpi; ioonsed tahked ja molekulaarsed tahked ained. Ioonühendid sisaldavad ioone, mida hoitakse koos ioonsete keemiliste sidemete kaudu. Ioonsed sidemed on elektrostaatilised tõmbejõud vastupidiselt laetud ioonide vahel. Molekulaarsed tahked ained on tahked ained, mis sisaldavad eraldiseisvaid molekule, mida hoitakse koos Van der Waali jõudude kaudu. Peamine erinevus ioonsete tahkete ja molekulaarsete tahkete ainete vahel on see, et ioonsed tahked ained sisaldavad ioonseid keemilisi sidemeid, samas kui molekulaarne tahke aine sisaldab Van der Waali jõude.
Mis on ioonsed tahked ained?
Ioonsed tahked ained on tahked ühendid, mis koosnevad vastupidiselt laetud ioonidest, mida hoiavad koos elektrostaatilised atraktsioonid. Ioonid on positiivselt laetud ioonid, mis on katioonid, ja negatiivselt laetud ioonid, mida nimetatakse anioonideks. Nende ioonide vahelist keemilist sidet nimetatakse ioonseks sidemeks. ioonse tahke aine üldlaeng on neutraalne. Seda seetõttu, et katioonid on ümbritsetud anioonidega ja vastupidi.
Ioonsed tahked ained võivad sisaldada kas lihtsaid ioone, nagu Na+ ja Cl– või kompleksioone, nagu ammooniumioonid (NH). 4+). Ioonseid tahkeid aineid, mis sisaldavad H+ ioone, nimetatakse happelisteks ühenditeks, kuna need tahked ained vabastavad vees lahustumisel H+ ioone (see vähendab vesilahuse pH-d keskmine). Ioonseid tahkeid aineid, mis sisaldavad OH– ioone, nimetatakse aluselisteks ühenditeks, kuna need vabastavad OH– ioone (see tõstab pH-d).
Ioonsetel tahketel ainetel on tavaliselt kõrge sulamis- ja keemistemperatuur. Need tahked ained on kõvad ja rabedad. Kui ioonsed tahked ained sulatatakse, muutub see väga juhtivaks, kuna ioonühendite sulavorm sisaldab ioone, mis võivad elektrit juhtida. Ioonseid tahkeid aineid saab moodustada erinevate protsesside kaudu, nagu aurustamine, sadestamine, külmutamine jne.
Joonis 01: Ioonse sideme moodustumine
Tavaliselt on ioonsetel tahketel ainetel korrapärane kristalne struktuur. Seal on ioonid tihed alt pakitud nii, et võre energia on minimaalne. Võre energia on energia hulk, mis on vajalik võre moodustamiseks täielikult eraldatud ioonidest.
Mis on molekulaarsed tahked ained?
Molekulaarne tahke aine on tahke aine tüüp, milles molekule hoiavad koos pigem van der Waalsi jõud kui ioonsed või kovalentsed sidemed. Molekulaarne tahke aine sisaldab diskreetseid molekule. Van der Waali jõud, mis neid molekule omavahel seovad, on nõrgemad kui kovalentsed või ioonsed sidemed. Nendes molekulaarsetes tahketes ainetes esinevad molekulid võivad olla ühe-, kahe- või isegi mitmeaatomilised.
Kuna molekulidevahelised jõud molekulaarsetes tahketes ainetes on väga nõrgad, on nende tahkete ühendite sulamistemperatuur madalam (sageli on see alla 300 ◦C). ja ka need molekulaarsed tahked ained on suhteliselt pehmed ja väiksema tihedusega. Siiski võivad esineda ka vesiniksidemed, dipool-dipool vastastikmõjud, Londoni jõud jne (Van der Waali jõudude asemel).
Van der Waali jõude võib täheldada mittepolaarsete molekulide vahel. polaarsetes molekulides võib täheldada dipool-dipool interaktsioone. vesiniksidemed esinevad molekulide vahel, mis sisaldavad selliseid funktsionaalseid rühmi nagu O-H, N-H ja F-H.
Joonis 02: diagramm, mis näitab süsinikdioksiidi molekule tahkel kujul
Molekulaarsete tahkete ainete molekulide vahelised nõrgad Van der Waali jõud määravad tahke aine omadused. Mõned neist omadustest hõlmavad madalat sulamis- ja keemistemperatuuri, madalat mehaanilist tugevust, madalat elektrijuhtivust, madalat soojusjuhtivust jne.
Mis vahe on ioonsetel ja molekulaarsetel tahketel ainetel?
Ioonsed vs molekulaarsed tahked ained |
|
| Ioonsed tahked ained on tahked ühendid, mis koosnevad vastupidiselt laetud ioonidest, mida hoiavad koos elektrostaatilised atraktsioonid. | Molekulaarne tahke aine on tahke aine tüüp, milles molekule hoiavad koos pigem van der Waalsi jõud, mitte ioonsed või kovalentsed sidemed. |
| Keemilised sidemed | |
| Ioonsetel tahketel ainetel on ioonsed sidemed. | Molekulaarsetel tahketel ainetel on peamiselt Van der Waali jõud, samuti võivad esineda vesiniksidemed, dipool-dipool vastastikmõjud, Londoni jõud jne. |
| Sideme tugevus | |
| Ioonsetel tahketel ainetel on tugevad sidemed. | Molekulaarsetel tahketel ainetel on nõrgad sidemed. |
| Komponendid | |
| Ioonsetel tahketel ainetel on katioone ja anioone. | Molekulaarsetel tahketel ainetel on polaarsed või mittepolaarsed molekulid. |
| Sulamis- ja keemispunktid | |
| Ioonsetel tahketel ainetel on kõrge sulamis- ja keemistemperatuur. | Molekulaarsetel tahketel ainetel on madal sulamis- ja keemistemperatuur. |
| Tihedus | |
| Ioonsete tahkete ainete tihedus on väga kõrge. | Molekulaarsete tahkete ainete tihedus on väga madal. |
| Loodus | |
| Ioonsed tahked ained on kõvad ja rabedad. | Molekulaarsed tahked ained on suhteliselt pehmed. |
Kokkuvõte – ioonsed vs molekulaarsed tahked ained
Ioonsed tahked ained on katioonidest ja anioonidest koosnevad tahked ühendid. Nende vastupidiselt laetud ioonide vahel on elektrostaatilised tõmbejõud. Molekulaarsetel tahketel ainetel on molekulid, mille vahel on molekulidevahelised jõud. Need on nõrgad keemilised vastasmõjud. Ioonsete tahkete ainete ja molekulaarsete tahkete ainete erinevus seisneb selles, et ioonsed tahked ained sisaldavad ioonseid keemilisi sidemeid, samas kui molekulaarne tahke aine sisaldab Van der Waali jõude.
