nyckelskillnad – joniska vs molekylära fasta ämnen
Fasta ämnen är föreningar som finns i fast tillstånd vid en given temperatur och ett givet tryck. Fast tillstånd betyder att atomerna, molekylerna eller jonerna i ämnet är tätt packade, vilket undviker förflyttning av dessa kemiska arter (till skillnad från i vätskor eller gaser). Det finns två huvudtyper av fasta ämnen; joniska fasta ämnen och molekylära fasta ämnen. Jonföreningar innehåller joner som hålls samman via joniska kemiska bindningar. Jonbindningar är elektrostatiska attraktionskrafter mellan motsatt laddade joner. Molekylära fasta ämnen är fasta ämnen som innehåller diskreta molekyler som hålls samman via Van der Waal-krafter. Den viktigaste skillnaden mellan joniska fasta ämnen och molekylära fasta ämnen är att joniska fasta ämnen innehåller joniska kemiska bindningar medan molekylära fasta ämnen innehåller Van der Waal-krafter.
Vad är joniska fasta ämnen?
Joniska fasta ämnen är fasta föreningar som består av motsatt laddade joner som hålls samman av elektrostatiska attraktioner. Jonerna är positivt laddade joner som är katjoner och negativt laddade joner som kallas anjoner. Den kemiska bindningen mellan dessa joner är känd som en jonbindning. den totala laddningen av det joniska fasta ämnet är neutral. Det beror på att katjonerna är omgivna av anjoner och vice versa.
Joniska fasta ämnen kan innehålla antingen enkla joner som Na+ och Cl– eller komplexa joner som ammoniumjon (NH) 4+). Joniska fasta ämnen som innehåller H+ joner betecknas som sura föreningar eftersom dessa fasta ämnen frigör H+ joner när de löses upp i vatten (det sänker pH i vatten medium). Joniska fasta ämnen som innehåller OH– joner betecknas som basiska föreningar eftersom de frigör OH– joner (det ökar pH).
Joniska fasta ämnen har vanligtvis höga smältpunkter och kokpunkter. Dessa fasta ämnen är hårda och spröda. När joniska fasta ämnen smälts blir det mycket ledande eftersom den smälta formen av joniska föreningar innehåller joner som kan leda elektricitet. Joniska fasta ämnen kan bildas via olika processer såsom avdunstning, utfällning, frysning etc.
Figur 01: Bildandet av en jonbindning
Vanligtvis har joniska fasta ämnen regelbundna kristallina strukturer. Där är jonerna tätt packade på ett sådant sätt att gitterenergin minimeras. Gitterenergi är den mängd energi som krävs för att bilda ett gitter av helt separerade joner.
Vad är molekylära fasta ämnen?
Ett molekylärt fast ämne är en typ av fast ämne där molekyler hålls samman av van der Waals-krafter snarare än av joniska eller kovalenta bindningar. En molekylär fast substans innehåller diskreta molekyler. Van der Waal-krafterna som binder dessa molekyler med varandra är svagare än kovalenta eller jonbindningar. Molekylerna som finns i dessa molekylära fasta ämnen kan vara monoatomiska, diatomiska eller till och med polyatomiska.
Eftersom de intermolekylära krafterna i de molekylära fasta ämnena är mycket svaga, har dessa fasta föreningar lägre smältpunkter (ofta är det mindre än 300◦C). och även dessa molekylära fasta ämnen är relativt mjuka och har lägre densiteter. Det kan dock finnas vätebindningar, dipol-dipol-interaktioner, London-krafter, etc. också (istället för Van der Waal-krafter).
Van der Waal-krafter kan observeras mellan opolära molekyler. dipol-dipol-interaktioner kan observeras i polära molekyler. vätebindningar finns mellan molekyler som innehåller funktionella grupper såsom O-H, N-H och F-H.
Figur 02: Ett diagram som visar koldioxidmolekyler i fast form
De svaga Van der Waal-krafterna mellan molekylerna i molekylära fasta ämnen bestämmer egenskaperna hos det fasta ämnet. Några av dessa egenskaper inkluderar låg smält- och kokpunkt, låg mekanisk hållfasthet, låg elektrisk ledningsförmåga, låg värmeledningsförmåga, etc.
Vad är skillnaden mellan joniska och molekylära fasta ämnen?
joniska vs molekylära fasta ämnen |
|
| Joniska fasta ämnen är fasta föreningar som består av motsatt laddade joner som hålls samman av elektrostatiska attraktioner. | Ett molekylärt fast ämne är en typ av fast ämne där molekyler hålls samman av van der Waals-krafter snarare än av joniska eller kovalenta bindningar. |
| Kemiska bindningar | |
| Joniska fasta ämnen har jonbindningar. | Molekylära fasta ämnen har huvudsakligen Van der Waal-krafter, och det kan också finnas vätebindningar, dipol-dipol-interaktioner, London-krafter, etc. också. |
| Bond Strength | |
| Joniska fasta ämnen har starka bindningar. | Molekylära fasta ämnen har svaga bindningar. |
| Komponenter | |
| Joniska fasta ämnen har katjoner och anjoner. | Molekylära fasta ämnen har polära eller opolära molekyler. |
| Smält- och kokpunkter | |
| Joniska fasta ämnen har höga smält- och kokpunkter. | Molekylära fasta ämnen har låga smält- och kokpunkter. |
| Density | |
| tätheten för joniska fasta ämnen är mycket hög. | Tätheten av molekylära fasta ämnen är mycket låg. |
| Nature | |
| Joniska fasta ämnen är hårda och spröda. | Molekylära fasta ämnen är relativt mjuka. |
Sammanfattning – Joniska vs molekylära fasta ämnen
Joniska fasta ämnen är fasta föreningar gjorda av katjoner och anjoner. Det finns elektrostatiska attraktionskrafter mellan dessa motsatt laddade joner. Molekylära fasta ämnen har molekyler som har intermolekylära krafter mellan sig. De är svaga kemiska interaktioner. Skillnaden mellan joniska fasta ämnen och molekylära fasta ämnen är att joniska fasta ämnen innehåller joniska kemiska bindningar medan molekylära fasta ämnen innehåller Van der Waal-krafter.
