Ključna razlika – jonske i molekularne čvrste tvari
Čvrste supstance su jedinjenja koja postoje u čvrstom stanju na datoj temperaturi i pritisku. Čvrsto stanje znači da su atomi, molekuli ili ioni u toj supstanci čvrsto zbijeni, izbjegavajući kretanje tih kemijskih vrsta (za razliku od tekućina ili plinova). Postoje dvije glavne vrste čvrstih supstanci; jonske čvrste materije i molekularne čvrste materije. Jonska jedinjenja sadrže ione koji se drže zajedno putem jonskih hemijskih veza. Jonske veze su sile elektrostatičke privlačnosti između suprotno nabijenih jona. Molekularne čvrste tvari su čvrste tvari koje sadrže diskretne molekule koje se drže zajedno putem Van der Waalovih sila. Ključna razlika između ionskih čvrstih materija i molekularnih čvrstih materija je u tome što ionske čvrste materije sadrže ionske hemijske veze, dok molekularne čvrste materije sadrže Van der Waalove sile.
Šta su jonske čvrste tvari?
Jonske čvrste materije su čvrsta jedinjenja sastavljena od suprotno nabijenih jona koji se drže zajedno elektrostatičkim privlačenjem. Joni su pozitivno nabijeni joni koji su kationi i negativno nabijeni ioni koji se nazivaju anjoni. Hemijska veza između ovih jona poznata je kao jonska veza. ukupni naboj jonske čvrste supstance je neutralan. To je zato što su kationi okruženi anjonima i obrnuto.
Jonske čvrste tvari mogu sadržavati ili jednostavne ione kao što su Na+ i Cl– ili složene jone kao što je amonijum jon (NH 4+). Jonske čvrste materije koje sadrže H+ jone nazivaju se kiselim jedinjenjima jer ove čvrste materije oslobađaju H+ jone kada se rastvore u vodi (smanjuje pH vode srednje). Jonske čvrste materije koje sadrže jone OH– nazivaju se osnovnim jedinjenjima jer oslobađaju jone OH– (povećavaju pH).
Jonske čvrste materije obično imaju visoke tačke topljenja i ključanja. Ove čvrste materije su tvrde i lomljive. Kada se jonske čvrste materije rastope, one postaju visoko provodljive jer rastopljeni oblik jonskih jedinjenja sadrži ione koji mogu da provode električnu energiju. Jonske čvrste tvari mogu se formirati različitim procesima kao što su isparavanje, taloženje, smrzavanje, itd.
Slika 01: Formiranje jonske veze
Tipično, jonske čvrste materije imaju pravilne kristalne strukture. Tamo su joni čvrsto spakovani na takav način da je energija rešetke minimizirana. Energija rešetke je količina energije potrebna za formiranje rešetke od potpuno odvojenih jona.
Šta su molekularne čvrste tvari?
Molekularna čvrsta materija je vrsta čvrste materije u kojoj se molekuli drže zajedno van der Waalsovim silama, a ne jonskim ili kovalentnim vezama. Molekularna čvrsta materija sadrži diskretne molekule. Van der Waalove sile koje vežu ove molekule međusobno su slabije od kovalentnih ili jonskih veza. Molekuli prisutni u ovim molekularnim čvrstim materijama mogu biti jednoatomni, dvoatomni ili čak poliatomski.
Pošto su intermolekularne sile u molekularnim čvrstim materijama veoma slabe, ova čvrsta jedinjenja imaju niže tačke topljenja (često je manja od 300◦C). a takođe su ove molekularne čvrste materije relativno meke i imaju nižu gustinu. Međutim, mogu postojati i vodonične veze, dipol-dipol interakcije, Londonske sile, itd. (umjesto Van der Waalovih sila).
Van der Waal sile se mogu posmatrati između nepolarnih molekula. dipol-dipol interakcije se mogu uočiti u polarnim molekulima. vodikove veze su prisutne između molekula koji sadrže funkcionalne grupe kao što su O-H, N-H i F-H.
Slika 02: Dijagram koji prikazuje molekule ugljičnog dioksida u čvrstom obliku
Slabe Van der Waalove sile između molekula u molekularnim čvrstim materijama određuju svojstva čvrste supstance. Neka od ovih svojstava uključuju niske tačke topljenja i ključanja, nisku mehaničku čvrstoću, nisku električnu provodljivost, nisku toplotnu provodljivost, itd.
Koja je razlika između jonskih i molekularnih čvrstih materija?
Jonske vs molekularne čvrste tvari |
|
| Jonske čvrste tvari su čvrsta jedinjenja sastavljena od suprotno nabijenih jona koji se drže zajedno elektrostatičkim privlačenjem. | Molekularna čvrsta materija je vrsta čvrste materije u kojoj se molekule drže zajedno van der Waalsovim silama, a ne ionskim ili kovalentnim vezama. |
| Chemical Bonds | |
| Jonske čvrste materije imaju jonske veze. | Molekularne čvrste tvari imaju uglavnom Van der Waalove sile, a mogu postojati i vodonične veze, dipol-dipol interakcije, Londonske sile, itd. |
| Snaga veze | |
| Jonske čvrste materije imaju jake veze. | Molekularne čvrste materije imaju slabe veze. |
| Komponente | |
| Jonske čvrste materije imaju katione i anjone. | Molekularne čvrste materije imaju polarne ili nepolarne molekule. |
| Tačke topljenja i ključanja | |
| Jonske čvrste materije imaju visoke tačke topljenja i ključanja. | Molekularne čvrste materije imaju niske tačke topljenja i ključanja. |
| Gustina | |
| Gustoća jonskih čvrstih materija je veoma visoka. | Gustoća molekularnih čvrstih materija je veoma niska. |
| Priroda | |
| Jonske čvrste materije su tvrde i lomljive. | Molekularne čvrste supstance su relativno meke. |
Sažetak – jonske vs molekularne čvrste tvari
Jonske čvrste materije su čvrsta jedinjenja napravljena od kationa i anjona. Između ovih suprotno nabijenih jona postoje sile elektrostatičkog privlačenja. Molekularne čvrste materije imaju molekule koje imaju međumolekularne sile između sebe. To su slabe hemijske interakcije. Razlika između ionskih čvrstih materija i molekularnih čvrstih materija je u tome što ionske čvrste materije sadrže ionske hemijske veze, dok molekularne čvrste materije sadrže Van der Waalove sile.
