Kľúčový rozdiel – iónové a molekulárne tuhé látky
Pevné látky sú zlúčeniny, ktoré existujú v pevnom stave pri danej teplote a tlaku. Pevné skupenstvo znamená, že atómy, molekuly alebo ióny v tejto látke sú pevne zbalené, čím sa zabráni pohybu týchto chemických látok (na rozdiel od kvapalín alebo plynov). Existujú dva hlavné typy pevných látok; iónové pevné látky a molekulárne pevné látky. Iónové zlúčeniny obsahujú ióny, ktoré sú držané pohromade prostredníctvom iónových chemických väzieb. Iónové väzby sú elektrostatické príťažlivé sily medzi opačne nabitými iónmi. Molekulárne pevné látky sú pevné látky, ktoré obsahujú diskrétne molekuly držané pohromade Van der Waalovými silami. Kľúčový rozdiel medzi iónovými pevnými látkami a molekulárnymi pevnými látkami je v tom, že iónové pevné látky obsahujú iónové chemické väzby, zatiaľ čo molekulárne pevné látky obsahujú Van der Waalove sily.
Čo sú iónové pevné látky?
Iónové pevné látky sú pevné zlúčeniny zložené z opačne nabitých iónov, ktoré držia pohromade elektrostatickými príťažlivosťami. Ióny sú kladne nabité ióny, ktoré sú katiónmi a záporne nabité ióny, ktoré sa nazývajú anióny. Chemická väzba medzi týmito iónmi je známa ako iónová väzba. celkový náboj iónovej pevnej látky je neutrálny. Je to preto, že katióny sú obklopené aniónmi a naopak.
Iónové pevné látky môžu obsahovať buď jednoduché ióny, ako napríklad Na+ a Cl–, alebo komplexné ióny, ako napríklad amónny ión (NH 4+). Iónové pevné látky obsahujúce ióny H+ sa nazývajú kyslé zlúčeniny, pretože tieto pevné látky uvoľňujú ióny H+, keď sú rozpustené vo vode (znižujú pH vodnej stredná). Iónové pevné látky obsahujúce ióny OH– sa nazývajú základné zlúčeniny, pretože uvoľňujú ióny OH– (zvyšujú pH).
Iónové pevné látky majú zvyčajne vysoké teploty topenia a teploty varu. Tieto pevné látky sú tvrdé a krehké. Keď sa iónové pevné látky roztavia, stanú sa vysoko vodivými, pretože roztavená forma iónových zlúčenín obsahuje ióny, ktoré môžu viesť elektrinu. Iónové pevné látky sa môžu vytvárať rôznymi procesmi, ako je odparovanie, zrážanie, mrazenie atď.
Obrázok 01: Vytvorenie iónovej väzby
Iónové pevné látky majú zvyčajne pravidelné kryštalické štruktúry. Tam sú ióny pevne zbalené takým spôsobom, že energia mriežky je minimalizovaná. Energia mriežky je množstvo energie potrebné na vytvorenie mriežky z úplne oddelených iónov.
Čo sú molekulárne pevné látky?
Molekulárna pevná látka je typ pevnej látky, v ktorej sú molekuly držané pohromade skôr van der Waalsovými silami než iónovými alebo kovalentnými väzbami. Molekulárna pevná látka obsahuje diskrétne molekuly. Van der Waalove sily, ktoré navzájom viažu tieto molekuly, sú slabšie ako kovalentné alebo iónové väzby. Molekuly prítomné v týchto molekulárnych pevných látkach môžu byť monoatomické, dvojatómové alebo dokonca polyatomické.
Vzhľadom na to, že medzimolekulové sily v molekulárnych pevných látkach sú veľmi slabé, tieto tuhé zlúčeniny majú nižšie teploty topenia (často sú nižšie ako 300 °C). a tiež tieto molekulárne pevné látky sú relatívne mäkké a majú nižšie hustoty. Môžu však existovať aj vodíkové väzby, interakcie dipól-dipól, londýnske sily atď. (namiesto Van der Waalových síl).
Van der Waalove sily možno pozorovať medzi nepolárnymi molekulami. v polárnych molekulách možno pozorovať dipól-dipólové interakcie. vodíkové väzby sú prítomné medzi molekulami obsahujúcimi funkčné skupiny ako O-H, N-H a F-H.
Obrázok 02: Diagram znázorňujúci molekuly oxidu uhličitého v pevnej forme
Slabé Van der Waalove sily medzi molekulami v molekulárnych pevných látkach určujú vlastnosti pevnej látky. Niektoré z týchto vlastností zahŕňajú nízke teploty topenia a varu, nízku mechanickú pevnosť, nízku elektrickú vodivosť, nízku tepelnú vodivosť atď.
Aký je rozdiel medzi iónovými a molekulárnymi pevnými látkami?
Iónové vs. molekulárne tuhé látky |
|
| Iónové pevné látky sú pevné zlúčeniny zložené z opačne nabitých iónov držaných pohromade elektrostatickými príťažlivosťami. | Molekulárna pevná látka je typ pevnej látky, v ktorej sú molekuly držané pohromade skôr van der Waalsovými silami než iónovými alebo kovalentnými väzbami. |
| Chemické väzby | |
| Iónové pevné látky majú iónové väzby. | Molekulárne pevné látky majú hlavne Van der Waalove sily a môžu tam byť aj vodíkové väzby, interakcie dipól-dipól, londýnske sily atď. |
| Sila väzby | |
| Iónové pevné látky majú silné väzby. | Molekulové pevné látky majú slabé väzby. |
| Komponenty | |
| Iónové pevné látky majú katióny a anióny. | Molekulové pevné látky majú polárne alebo nepolárne molekuly. |
| Body topenia a varu | |
| Iónové pevné látky majú vysoké body topenia a varu. | Molekulové pevné látky majú nízke body topenia a varu. |
| Hustota | |
| Hustota iónových pevných látok je veľmi vysoká. | Hustota molekulárnych pevných látok je veľmi nízka. |
| Príroda | |
| Iónové pevné látky sú tvrdé a krehké. | Molekulové pevné látky sú relatívne mäkké. |
Zhrnutie – Iónové vs. molekulárne pevné látky
Iónové pevné látky sú pevné zlúčeniny vyrobené z katiónov a aniónov. Medzi týmito opačne nabitými iónmi sú elektrostatické príťažlivé sily. Molekulárne pevné látky majú molekuly, ktoré majú medzi sebou intermolekulárne sily. Sú to slabé chemické interakcie. Rozdiel medzi iónovými pevnými látkami a molekulárnymi pevnými látkami je v tom, že iónové pevné látky obsahujú iónové chemické väzby, zatiaľ čo molekulárne pevné látky obsahujú Van der Waalove sily.
