Klíčový rozdíl – iontové vs. molekulární pevné látky
Pevné látky jsou sloučeniny, které existují v pevném stavu při dané teplotě a tlaku. Pevné skupenství znamená, že atomy, molekuly nebo ionty v této látce jsou pevně zabaleny, což zabraňuje pohybu těchto chemických látek (na rozdíl od kapalin nebo plynů). Existují dva hlavní typy pevných látek; iontové pevné látky a molekulární pevné látky. Iontové sloučeniny obsahují ionty, které jsou drženy pohromadě prostřednictvím iontových chemických vazeb. Iontové vazby jsou elektrostatické přitažlivé síly mezi opačně nabitými ionty. Molekulární pevné látky jsou pevné látky, které obsahují diskrétní molekuly držené pohromadě prostřednictvím Van der Waalových sil. Klíčový rozdíl mezi iontovými pevnými látkami a molekulárními pevnými látkami je v tom, že iontové pevné látky obsahují iontové chemické vazby, zatímco molekulární pevné látky obsahují Van der Waalovy síly.
Co jsou iontové pevné látky?
Iontové pevné látky jsou pevné sloučeniny složené z opačně nabitých iontů, které drží pohromadě elektrostatické přitažlivosti. Ionty jsou kladně nabité ionty, které jsou kationty, a záporně nabité ionty, které se nazývají anionty. Chemická vazba mezi těmito ionty je známá jako iontová vazba. celkový náboj iontové pevné látky je neutrální. Je to proto, že kationty jsou obklopeny anionty a naopak.
Iontové pevné látky mohou obsahovat buď jednoduché ionty, jako je Na+ a Cl–, nebo komplexní ionty, jako je amonný ion (NH 4+). Iontové pevné látky obsahující ionty H+ se označují jako kyselé sloučeniny, protože tyto pevné látky uvolňují při rozpuštění ve vodě ionty H+ (snižuje pH vody střední). Iontové pevné látky obsahující ionty OH– se označují jako základní sloučeniny, protože uvolňují ionty OH– (zvyšují pH).
Iontové pevné látky mají obvykle vysoké teploty tání a teploty varu. Tyto pevné látky jsou tvrdé a křehké. Když se iontové pevné látky roztaví, stanou se vysoce vodivými, protože roztavená forma iontových sloučenin obsahuje ionty, které mohou vést elektřinu. Iontové pevné látky mohou vznikat různými procesy, jako je odpařování, srážení, zmrazování atd.
Obrázek 01: Vytvoření iontové vazby
Iontové pevné látky mají obvykle pravidelné krystalické struktury. Tam jsou ionty pevně sbaleny takovým způsobem, že energie mřížky je minimalizována. Energie mřížky je množství energie potřebné k vytvoření mřížky ze zcela oddělených iontů.
Co jsou molekulární pevné látky?
Molekulární pevná látka je typ pevné látky, ve které jsou molekuly drženy pohromadě spíše van der Waalsovými silami než iontovými nebo kovalentními vazbami. Molekulární pevná látka obsahuje diskrétní molekuly. Van der Waalovy síly, které vážou tyto molekuly mezi sebou, jsou slabší než kovalentní nebo iontové vazby. Molekuly přítomné v těchto molekulárních pevných látkách mohou být jednoatomové, dvouatomové nebo dokonce víceatomové.
Vzhledem k tomu, že mezimolekulární síly v molekulárních pevných látkách jsou velmi slabé, mají tyto pevné sloučeniny nižší teploty tání (často je to méně než 300◦C). a také tyto molekulární pevné látky jsou relativně měkké a mají nižší hustoty. Mohou však existovat také vodíkové vazby, interakce dipól-dipól, londýnské síly atd. (místo Van der Waalových sil).
Van der Waalovy síly lze pozorovat mezi nepolárními molekulami. v polárních molekulách lze pozorovat dipól-dipólové interakce. vodíkové vazby jsou přítomny mezi molekulami obsahujícími funkční skupiny jako O-H, N-H a F-H.
Obrázek 02: Diagram znázorňující molekuly oxidu uhličitého v pevné formě
Slabé Van der Waalovy síly mezi molekulami v molekulárních pevných látkách určují vlastnosti pevné látky. Některé z těchto vlastností zahrnují nízké body tání a varu, nízkou mechanickou pevnost, nízkou elektrickou vodivost, nízkou tepelnou vodivost atd.
Jaký je rozdíl mezi iontovými a molekulárními pevnými látkami?
Iontové vs. molekulární pevné látky |
|
| Iontové pevné látky jsou pevné sloučeniny složené z opačně nabitých iontů držených pohromadě elektrostatickými přitažlivostmi. | Molekulární pevná látka je druh pevné látky, ve které jsou molekuly drženy pohromadě van der Waalsovými silami spíše než iontovými nebo kovalentními vazbami. |
| Chemické vazby | |
| Iontové pevné látky mají iontové vazby. | Molekulární pevné látky mají hlavně Van der Waalovy síly a mohou zde být také vodíkové vazby, interakce dipól-dipól, londýnské síly atd. |
| Síla vazby | |
| Iontové pevné látky mají silné vazby. | Molekulární pevné látky mají slabé vazby. |
| Komponenty | |
| Iontové pevné látky mají kationty a anionty. | Molekulární pevné látky mají polární nebo nepolární molekuly. |
| Body tání a varu | |
| Iontové pevné látky mají vysoké body tání a varu. | Molekulární pevné látky mají nízké body tání a varu. |
| Hustota | |
| Hustota iontových pevných látek je velmi vysoká. | Hustota molekulárních pevných látek je velmi nízká. |
| Příroda | |
| Iontové pevné látky jsou tvrdé a křehké. | Molekulární pevné látky jsou relativně měkké. |
Shrnutí – Iontové vs. molekulární pevné látky
Iontové pevné látky jsou pevné sloučeniny složené z kationtů a aniontů. Mezi těmito opačně nabitými ionty jsou elektrostatické přitažlivé síly. Molekulární pevné látky mají molekuly, které mezi sebou mají mezimolekulární síly. Jsou to slabé chemické interakce. Rozdíl mezi iontovými pevnými látkami a molekulárními pevnými látkami je v tom, že iontové pevné látky obsahují iontové chemické vazby, zatímco molekulární pevné látky obsahují Van der Waalovy síly.
