Ključna razlika – ionske naspram molekularnih čvrstih tvari
Čvrste tvari su spojevi koji postoje u čvrstom stanju pri određenoj temperaturi i tlaku. Čvrsto stanje znači da su atomi, molekule ili ioni u toj tvari čvrsto zbijeni, izbjegavajući kretanje tih kemijskih vrsta (za razliku od tekućina ili plinova). Postoje dvije glavne vrste čvrstih tvari; ionske krutine i molekularne krutine. Ionski spojevi sadrže ione koji se drže zajedno putem ionskih kemijskih veza. Ionske veze su elektrostatske privlačne sile između suprotno nabijenih iona. Molekularne krutine su krute tvari koje sadrže diskretne molekule koje se drže zajedno preko Van der Waalovih sila. Ključna razlika između ionskih krutina i molekularnih krutina je u tome što ionske krutine sadrže ionske kemijske veze, dok molekularne krutine sadrže Van der Waalove sile.
Što su ionske čvrste tvari?
Ionske čvrste tvari su čvrsti spojevi sastavljeni od suprotno nabijenih iona koji se zajedno drže elektrostatskim privlačenjem. Ioni su pozitivno nabijeni ioni koji su kationi i negativno nabijeni ioni koji se nazivaju anioni. Kemijska veza između tih iona poznata je kao ionska veza. ukupni naboj ionske čvrste tvari je neutralan. To je zato što su kationi okruženi anionima i obrnuto.
Ionske čvrste tvari mogu sadržavati jednostavne ione kao što su Na+ i Cl– ili složene ione kao što je amonijev ion (NH 4+). Ionske krute tvari koje sadrže H+ ione nazivaju se kiselim spojevima jer te krutine otpuštaju H+ ione kada se otope u vodi (smanjuje pH vodene otopine srednji). Ionske čvrste tvari koje sadrže OH– ione nazivaju se bazičnim spojevima jer otpuštaju OH– ione (povećavaju pH).
Ionske čvrste tvari obično imaju visoka tališta i vrelišta. Ove čvrste tvari su tvrde i lomljive. Kada se ionske čvrste tvari rastale, one postaju visoko vodljive jer rastaljeni oblik ionskih spojeva sadrži ione koji mogu provoditi elektricitet. Ionske čvrste tvari mogu nastati različitim procesima kao što su isparavanje, taloženje, smrzavanje itd.
Slika 01: Formiranje ionske veze
Tipično, ionske čvrste tvari imaju pravilne kristalne strukture. Ondje su ioni čvrsto zbijeni na takav način da je energija rešetke svedena na minimum. Energija rešetke je količina energije potrebna za formiranje rešetke od potpuno odvojenih iona.
Što su molekularne čvrste tvari?
Molekularna krutina je vrsta krutine u kojoj molekule drže zajedno van der Waalsove sile, a ne ionske ili kovalentne veze. Molekularna čvrsta tvar sadrži diskretne molekule. Van der Waalove sile koje međusobno povezuju te molekule slabije su od kovalentnih ili ionskih veza. Molekule prisutne u ovim molekularnim krutinama mogu biti jednoatomne, dvoatomne ili čak višeatomne.
Budući da su međumolekularne sile u molekularnim krutinama vrlo slabe, ovi kruti spojevi imaju niže talište (često je manje od 300◦C). a također su ove molekularne čvrste tvari relativno mekane i imaju manju gustoću. Međutim, također mogu postojati vodikove veze, dipol-dipol interakcije, Londonove sile itd. (umjesto Van der Waalovih sila).
Van der Waalove sile mogu se promatrati između nepolarnih molekula. dipol-dipol interakcije mogu se promatrati u polarnim molekulama. vodikove veze prisutne su između molekula koje sadrže funkcionalne skupine kao što su O-H, N-H i F-H.
Slika 02: Dijagram koji prikazuje molekule ugljičnog dioksida u krutom obliku
Slabe Van der Waalove sile između molekula u molekularnim krutinama određuju svojstva krutina. Neka od tih svojstava uključuju niske točke taljenja i vrelišta, nisku mehaničku čvrstoću, nisku električnu vodljivost, nisku toplinsku vodljivost itd.
Koja je razlika između ionskih i molekularnih čvrstih tvari?
Ionske vs molekularne čvrste tvari |
|
| Ionske čvrste tvari su čvrsti spojevi sastavljeni od suprotno nabijenih iona koji se drže zajedno elektrostatskim privlačenjem. | Molekularna krutina je vrsta krutine u kojoj molekule drže zajedno van der Waalsove sile, a ne ionske ili kovalentne veze. |
| Kemijske veze | |
| Ionske čvrste tvari imaju ionske veze. | Molekulske čvrste tvari imaju uglavnom Van der Waalove sile, a mogu postojati i vodikove veze, dipol-dipol interakcije, Londonove sile itd. |
| Snaga veze | |
| Ionske čvrste tvari imaju jake veze. | Molekularne čvrste tvari imaju slabe veze. |
| Komponente | |
| Ionske čvrste tvari imaju katione i anione. | Molekularne čvrste tvari imaju polarne ili nepolarne molekule. |
| Tališta i vrelišta | |
| Ionske čvrste tvari imaju visoke točke taljenja i vrelišta. | Molekulske čvrste tvari imaju niske točke taljenja i vrelišta. |
| Gustoća | |
| Gustoća ionskih čvrstih tvari je vrlo visoka. | Gustoća molekularnih čvrstih tvari je vrlo niska. |
| Priroda | |
| Ionske čvrste tvari su tvrde i lomljive. | Molekulske čvrste tvari su relativno meke. |
Sažetak – Ionske naspram molekularnih čvrstih tvari
Ionske čvrste tvari čvrsti su spojevi sastavljeni od kationa i aniona. Postoje elektrostatske privlačne sile između ovih suprotno nabijenih iona. Molekularne čvrste tvari imaju molekule koje između sebe imaju međumolekularne sile. Slabe su kemijske interakcije. Razlika između ionskih krutina i molekularnih krutina je u tome što ionske krutine sadrže ionske kemijske veze, dok molekularne krutine sadrže Van der Waalove sile.
