Tahked ained on ühendid, mis esinevad kindlal temperatuuril ja rõhul tahkes olekus. Tahkis tähendab, et selle aine aatomid, molekulid või ioonid on tihedalt pakitud, vältides nende keemiliste ühendite liikumist (erinevalt vedelikest või gaasidest). Tahkeid aineid on kahte peamist tüüpi; ioonsed ja molekulaarsed tahked ained. Ioonühendid sisaldavad ioone, mida hoitakse koos ioonsete keemiliste sidemete kaudu. Ioonilised sidemed on vastandlikult laetud ioonide vahel asuvad elektrostaatilised tõmbejõud. Molekulaarsed tahked ained on tahked ained, mis sisaldavad diskreetseid molekule, mida hoitakse koos Van der Waali jõudude kaudu. võtme erinevus ioonsete ja molekulaarsete tahkete ainete vahel on see ioonilised tahked ained sisaldavad ioonseid keemilisi sidemeid, samas kui molekulaarsed tahked ained sisaldavad Van der Waali jõude.
1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on ioonilised tahked ained
3. Mis on molekulaarsed tahked ained
4. Võrdlus kõrvuti - tabelite kujul ioonsed vs molekulaarsed tahked ained
5. Kokkuvõte
Ioonilised tahked ained on tahked ühendid, mis koosnevad vastandlaenguga ioonidest, mida hoiavad koos elektrostaatilised atraktsioonid. Ioonid on positiivselt laetud ioonid, mis on katioonid, ja negatiivselt laetud ioonid, mida nimetatakse anioonideks. Nende ioonide vahelist keemilist sidet nimetatakse ioonsideks. ioonse tahke aine kogulaeng on neutraalne. Seda seetõttu, et katioone ümbritsevad anioonid ja vastupidi.
Ioonsed tahked ained võivad sisaldada kas lihtsaid ioone nagu Na+ ja Cl- või komplekssed ioonid nagu ammooniumioon (NH4+). Ioonsed tahked ained, mis sisaldavad H+ ioone nimetatakse happelisteks ühenditeks, kuna need tahked ained vabastavad H+ ioonid vees lahustumisel (see vähendab vesikeskkonna pH-d). Ioonsed tahked ained, mis sisaldavad OH- ioone nimetatakse aluselisteks ühenditeks, kuna need vabastavad OH- ioonid (see suurendab pH-d).
Ioonsetel kuivainetel on tavaliselt kõrge sulamis- ja keemistemperatuur. Need tahked ained on kõvad ja haprad. Ioonsete tahkete ainete sulamisel muutub see ülijuhtivuseks, kuna ioonühendite sulavorm sisaldab ioone, mis võivad elektrit juhtida. Ioonset tahket ainet saab moodustada mitmesuguste protsesside abil, näiteks aurustamine, sadestamine, külmutamine jne.
Joonis 01: ioonse võlakirja moodustumine
Tavaliselt on ioonsetel tahketel ainetel korrapärased kristalsed struktuurid. Seal on ioonid tihedalt pakitud nii, et võre energia oleks viidud miinimumini. Võre energia on energia hulk, mis on vajalik võre moodustamiseks täielikult eraldatud ioonidest.
Molekulaarne tahke aine on selline tahke aine tüüp, milles molekule hoiavad pigem van der Waalsi jõud kui ioonilised või kovalentsed sidemed. Molekulaarne tahke aine sisaldab diskreetseid molekule. Van der Waali jõud, mis neid molekule omavahel seovad, on nõrgemad kui kovalentsed või ioonilised sidemed. Nendes molekulaarsetes tahketes ainetes esinevad molekulid võivad olla monoatomsed, diatomeersed või isegi polüatomilised.
Kuna molekulidevahelised jõud on molekulaarses tahkises väga nõrgad, on nendel tahketel ühenditel madalamad sulamistemperatuurid (sageli on see alla 300 ° C). ja ka need molekulaarsed tahked ained on suhteliselt pehmed ja väiksema tihedusega. Siiski võivad esineda ka vesiniksidemed, dipool-dipoolide vastastikmõjud, Londoni jõud jne (Van der Waali jõudude asemel).
Mittepolaarsete molekulide vahel võib täheldada Van der Waali jõude. dipool-dipool-interaktsioone võib täheldada polaarsetes molekulides. vesiniksidemeid on molekulide vahel, mis sisaldavad funktsionaalseid rühmi nagu O-H, N-H ja F-H.
Joonis 02: diagramm, mis näitab tahkel kujul süsinikdioksiidi molekule
Tahkete ainete omadused määravad molekulaarses tahkises esinevate nõrkade Van der Waali jõudude vahel. Mõned neist omadustest hõlmavad madalat sulamis- ja keemistemperatuuri, madalat mehaanilist tugevust, madalat elektrijuhtivust, madalat soojusjuhtivust jne..
Ioonilised vs molekulaarsed tahked ained | |
Ioonilised tahked ained on tahked ühendid, mis koosnevad vastandlaenguga ioonidest, mida hoiavad koos elektrostaatilised atraktsioonid. | Molekulaarne tahke aine on selline tahke aine, milles molekule hoiavad pigem van der Waalsi jõud kui ioonilised või kovalentsed sidemed. |
Keemilised sidemed | |
Ioonsetel tahketel ainetel on ioonilised sidemed. | Molekulaarsetel tahketel ainetel on peamiselt Van der Waali jõud ja seal võivad esineda ka vesiniksidemed, dipooli-dipooli interaktsioonid, Londoni jõud jne.. |
Võlakirja tugevus | |
Ioonsetel kuivainetel on tugevad sidemed. | Molekulaarsetel tahketel ainetel on nõrgad sidemed. |
Komponendid | |
Ioonsetel kuivainetel on katioonid ja anioonid. | Molekulaarsetel tahketel ainetel on polaarsed või mittepolaarsed molekulid. |
Sulamis- ja keemistemperatuurid | |
Ioonsetel kuivainetel on kõrge sulamis- ja keemistemperatuur. | Molekulaarsetel kuivainetel on madalad sulamis- ja keemistemperatuurid. |
Tihedus | |
Ioonsete kuivainete tihedus on väga kõrge. | Molekulide kuivainete tihedus on väga madal. |
Loodus | |
Ioonsed tahked ained on kõvad ja haprad. | Molekulaarsed tahked ained on suhteliselt pehmed. |
Ioonilised tahked ained on katioonidest ja anioonidest koosnevad tahked ühendid. Nende vastassuunas laetud ioonide vahel on elektrostaatilised tõmbejõud. Molekulaarsetel tahketel ainetel on molekulid, mille vahel on molekulidevahelised jõud. Need on nõrgad keemilised koostoimed. Ioonsete ja molekulaarsete tahkete ainete erinevus seisneb selles, et ioonsed tahked ained sisaldavad ioonseid keemilisi sidemeid, samas kui molekulaarsed tahked ained sisaldavad Van der Waali jõude.
1.Helmenstine, Anne Marie, D. “Molekulaarne tahke aine - definitsioon ja näited.” ThoughtCo, 19. veebruar 2017. Saadaval siin
2. “Ioonilised tahked ained”. Keemia LibreTexts, Libretexts, 21. juuli 2016. Saadaval siin
3. “Molekulaarne tahke aine”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 27. veebruar 2018. Saadaval siin
1.'IonicBondingRH11'By Rhannosh - Oma töö, (CC BY-SA 3.0) Commonsi Wikimedia kaudu
2.'Süsinikdioksiid-kristall-3D-vdW'By Ben Mills - Enda töö, (avalikus omanduses), Commonsis Wikimedia