Ključna razlika između molekularne čvrste i kovalentne mrežaste čvrste tvari je u tome što molekularna čvrsta tvar nastaje djelovanjem Van der Waalovih sila, dok kovalentna mrežasta čvrsta tvar nastaje djelovanjem kovalentnih kemijskih veza.
Čvrste spojeve možemo kategorizirati na različite načine – ovisno o strukturi, sastavu, vezivanju, svojstvima, primjenama itd. Molekularne krute tvari, ionske krute tvari, metalne krute tvari, kovalentne mreže krutine su tako različite vrste krutih tvari.
Što je molekularna čvrsta tvar?
Molekularna krutina je kruti spoj koji sadrži molekule koje zajedno drže Van der Waalove sile. Između ovih molekula nema ionskih ili kovalentnih veza. Sile između ovih molekula su kohezijske privlačne sile. Postoje različite vrste Van der Waalovih sila koje mogu uzrokovati stvaranje molekularne čvrste tvari, npr. dipol-dipol interakcije, pi-pi interakcije, vodikove veze, Londonove sile itd.
Slika 01: Formiranje molekularnih krutina zbog vodikovih veza
Međutim, te su Van der Waalove sile slabije u usporedbi s ionskim i kovalentnim kemijskim vezama. Stoga molekularne krute tvari obično imaju relativno niske točke taljenja i vrelišta. Nadalje, ove krute tvari imaju tendenciju otapanja u organskim otapalima. Ove molekularne krute tvari imaju nisku gustoću i također nisu vodljive; dakle, to su mekani električni izolatori.
Slika 02: Čvrsti ugljični dioksid i čvrsti kofein su molekularne krutine
Štoviše, kada se razmatraju različiti alotropi kemijskog elementa, svi alotropi ponekad postoje kao molekularne krutine, ali većinu vremena, neki alotropi su molekularne krutine, dok drugi alotropi istog kemijskog elementa nisu molekularne krutine. Na primjer, postoje različiti alotropski oblici fosfora; nazivamo ih crveni, bijeli i crni fosfor. Među njima, bijeli fosfor je molekularna čvrsta tvar, ali crveni fosfor postoji kao lančane strukture.
Nadalje, molekularne krutine su duktilne ili lomljive, ovisno o prirodi kristalnih površina krutine. I ovi duktilni i lomljivi oblici također mogu biti podvrgnuti elastičnoj deformaciji.
Što je kovalentna mreža?
Čvrste tvari s kovalentnom mrežom čvrsti su spojevi koji sadrže atome međusobno povezane kovalentnim kemijskim vezama. Ove čvrste tvari imaju niz ponavljajućih atoma koji su međusobno povezani kovalentnim vezama. Kemijsko vezivanje može uzrokovati stvaranje mreže atoma, što dovodi do stvaranja mreže čvrste tvari. Stoga kovalentnu mrežnu čvrstu tvar možemo smatrati vrstom makromolekule.
Nadalje, ove krute tvari mogu se pojaviti na dva načina; kao kristalne krutine ili amorfne krutine. Prikladan primjer za mrežno tijelo je dijamant s kovalentno vezanim atomima ugljika, koji tvori jaku 3D strukturu. Obično čvrste tvari s kovalentnom mrežom imaju relativno visoke točke taljenja i vrelišta. Općenito, ove krute tvari su netopljive u bilo kojoj vrsti otapala jer je vrlo teško razbiti veze između atoma. Štoviše, te krutine su vrlo tvrde i imaju nisku električnu vodljivost u svojoj tekućoj fazi. Električna vodljivost u čvrstoj fazi može varirati ovisno o sastavu.
Koja je razlika između molekularne krutine i kovalentne mreže?
Molekularne čvrste tvari i kovalentne mreže dvije su vrste čvrstih spojeva. Ključna razlika između molekularne čvrste i kovalentne mrežne čvrste tvari je u tome što se molekularna čvrsta tvar formira uslijed djelovanja Van der Waalovih sila, dok kovalentna mrežna čvrsta tvar nastaje zbog djelovanja kovalentnih kemijskih veza. Kada se uzmu u obzir njihova svojstva, molekularne krutine su relativno mekani materijali, dok su krute tvari s kovalentnom mrežom vrlo tvrde.
Štoviše, molekularne krute tvari imaju relativno niske točke taljenja, dok krutine s kovalentnom mrežom imaju vrlo visoke točke tališta. Nadalje, molekularne čvrste tvari su električni izolatori, dok čvrste tvari s kovalentnom mrežom imaju nisku električnu vodljivost u tekućem stanju, a električna vodljivost u čvrstoj fazi može varirati ovisno o sastavu. Vodeni led je dobar primjer za molekularne krutine, dok je dijamant najbolji primjer kovalentne mreže.
U nastavku infografika sažima razliku između molekularne čvrste i kovalentne mrežne čvrste tvari.
Sažetak – Molekularna čvrsta tvar u odnosu na kovalentnu mrežnu čvrstu tvar
Molekularne čvrste tvari i kovalentne mreže dvije su vrste čvrstih spojeva. Ključna razlika između molekularne čvrste i kovalentne mrežaste čvrste tvari je u tome što molekularna čvrsta tvar nastaje djelovanjem Van der Waalovih sila, dok kovalentna mrežasta čvrsta tvar nastaje djelovanjem kovalentnih kemijskih veza.
