Galvenā atšķirība - jonu un molekulārās cietās vielas
Cietās vielas ir savienojumi, kas pastāv cietā stāvoklī noteiktā temperatūrā un spiedienā. Cietviela nozīmē, ka atomi, molekulas vai joni šajā vielā ir cieši iesaiņoti, izvairoties no šo ķīmisko vielu pārvietošanās (atšķirībā no šķidrumiem vai gāzēm). Ir divi galvenie cieto vielu veidi; jonu cietās vielas un molekulārās cietās vielas. Jonu savienojumi satur jonus, kas tiek turēti kopā, izmantojot jonu ķīmiskās saites. Jonu saites ir elektrostatiskie pievilkšanās spēki starp pretēji lādētiem joniem. Molekulārās cietās vielas ir cietas vielas, kas satur atsevišķas molekulas, kas tiek turētas kopā ar Van der Vāla spēku palīdzību. Galvenā atšķirība starp jonu cietām vielām un molekulārām cietām vielām ir tā, ka jonu cietās vielas satur jonu ķīmiskās saites, turpretim molekulārās cietās vielas satur Van der Vāla spēkus.
Kas ir jonu cietās vielas?
Joniskās cietās vielas ir cieti savienojumi, kas sastāv no pretēji lādētiem joniem, kurus kopā satur elektrostatiskās pievilcības. Joni ir pozitīvi lādēti joni, kas ir katjoni, un negatīvi lādēti joni, kurus sauc par anjoniem. Ķīmiskā saite starp šiem joniem ir pazīstama kā jonu saite. jonu cietās vielas kopējais lādiņš ir neitrāls. Tas ir tāpēc, ka katjonus ieskauj anjoni un otrādi.
Jonu cietās vielas var saturēt vai nu vienkāršus jonus, piemēram, Na+ un Cl–, vai sarežģītus jonus, piemēram, amonija jonus (NH). 4+). Jonu cietās vielas, kas satur H+ jonus, tiek sauktas par skābiem savienojumiem, jo šīs cietās vielas atbrīvo H+ jonus, kad tās izšķīdina ūdenī (tas samazina ūdens pH. vidējs). Jonu cietās vielas, kas satur OH– jonus, tiek sauktas par bāzes savienojumiem, jo tās atbrīvo OH– jonus (tas paaugstina pH).
Jonu cietajām vielām parasti ir augsta kušanas temperatūra un viršanas temperatūra. Šīs cietās vielas ir cietas un trauslas. Kad jonu cietās vielas tiek izkausētas, tās kļūst ļoti vadošas, jo jonu savienojumu izkausētā forma satur jonus, kas var vadīt elektrību. Jonu cietās vielas var veidoties dažādos procesos, piemēram, iztvaicējot, nogulsnējot, sasaldējot utt.
Attēls 01: Jonu saites veidošanās
Parasti jonu cietajām vielām ir regulāras kristāliskas struktūras. Tur joni ir cieši iesaiņoti tā, lai režģa enerģija tiktu samazināta līdz minimumam. Režģa enerģija ir enerģijas daudzums, kas nepieciešams, lai no pilnībā atdalītiem joniem izveidotu režģi.
Kas ir molekulārās cietās vielas?
Molekulārā cietviela ir cietas vielas veids, kurā molekulas satur kopā van der Vālsa spēki, nevis jonu vai kovalentās saites. Molekulārā cietā viela satur atsevišķas molekulas. Van der Vāla spēki, kas saista šīs molekulas savā starpā, ir vājāki nekā kovalentās vai jonu saites. Šajās molekulārajās cietajās vielās esošās molekulas var būt monoatomiskas, divatomiskas vai pat daudzatomiskas.
Tā kā starpmolekulārie spēki molekulārajās cietajās vielās ir ļoti vāji, šiem cietajiem savienojumiem ir zemākas kušanas temperatūras (bieži vien tā ir mazāka par 300 ◦C). un arī šīs molekulārās cietās vielas ir salīdzinoši mīkstas un tām ir mazāks blīvums. Tomēr var būt arī ūdeņraža saites, dipola-dipola mijiedarbība, Londonas spēki utt. (Van der Vāla spēku vietā).
Van der Vāla spēkus var novērot starp nepolārām molekulām. polārajās molekulās var novērot dipola-dipola mijiedarbību. ūdeņraža saites ir starp molekulām, kas satur funkcionālās grupas, piemēram, O-H, N-H un F-H.
Attēls 02: diagramma, kurā parādītas oglekļa dioksīda molekulas cietā formā
Vājie Van der Vāla spēki starp molekulām molekulārajās cietās vielās nosaka cietās vielas īpašības. Dažas no šīm īpašībām ietver zemu kušanas un viršanas temperatūru, zemu mehānisko izturību, zemu elektrovadītspēju, zemu siltumvadītspēju utt.
Kāda ir atšķirība starp jonu un molekulārām cietvielām?
Joniski pret molekulārajām cietajām vielām |
|
| Joniskās cietās vielas ir cieti savienojumi, kas sastāv no pretēji lādētiem joniem, kurus kopā satur elektrostatiskie pievilcinājumi. | Molekulāra cietviela ir cietas vielas veids, kurā molekulas satur kopā van der Vālsa spēki, nevis jonu vai kovalentās saites. |
| Ķīmiskās saites | |
| Jonu cietajām vielām ir jonu saites. | Molekulārām cietām vielām galvenokārt ir Van der Vāla spēki, un var būt arī ūdeņraža saites, dipola-dipola mijiedarbība, Londonas spēki utt. |
| Saites stiprība | |
| Jonu cietajām vielām ir spēcīgas saites. | Molekulārām cietām vielām ir vājas saites. |
| Komponenti | |
| Jonu cietās vielās ir katjoni un anjoni. | Molekulārām cietām vielām ir polāras vai nepolāras molekulas. |
| Kušanas un viršanas punkti | |
| Jonu cietajām vielām ir augsta kušanas un viršanas temperatūra. | Molekulārām cietām vielām ir zema kušanas un viršanas temperatūra. |
| Blīvums | |
| Jonu cietvielu blīvums ir ļoti augsts. | Molekulāro cietvielu blīvums ir ļoti zems. |
| Daba | |
| Jonu cietās vielas ir cietas un trauslas. | Molekulārās cietās vielas ir salīdzinoši mīkstas. |
Kopsavilkums - jonu vs molekulārās cietās vielas
Jonu cietās vielas ir cieti savienojumi, kas izgatavoti no katjoniem un anjoniem. Starp šiem pretēji lādētajiem joniem ir elektrostatiskie pievilkšanas spēki. Molekulārām cietām vielām ir molekulas, starp kurām ir starpmolekulārie spēki. Tās ir vājas ķīmiskās mijiedarbības. Atšķirība starp jonu cietām vielām un molekulārām cietām vielām ir tāda, ka jonu cietās vielas satur jonu ķīmiskās saites, turpretim molekulārās cietās vielas satur Van der Vāla spēkus.
