Nøkkelforskjell – ioniske vs molekylære faste stoffer
Faststoffer er forbindelser som eksisterer i fast tilstand ved en gitt temperatur og trykk. Fast tilstand betyr at atomene, molekylene eller ionene i det stoffet er tettpakket, og unngår bevegelse av de kjemiske artene (i motsetning til i væsker eller gasser). Det er to hovedtyper av faste stoffer; ioniske faste stoffer og molekylære faste stoffer. Ioniske forbindelser inneholder ioner som holdes sammen via ioniske kjemiske bindinger. Ionebindinger er elektrostatiske tiltrekningskrefter mellom motsatt ladede ioner. Molekylære faste stoffer er faste stoffer som inneholder diskrete molekyler holdt sammen via Van der Waal-krefter. Hovedforskjellen mellom ioniske faste stoffer og molekylære faste stoffer er at ioniske faste stoffer inneholder ioniske kjemiske bindinger mens molekylære faste stoffer inneholder Van der Waal-krefter.
Hva er ioniske faste stoffer?
Ioniske faste stoffer er faste forbindelser sammensatt av motsatt ladede ioner holdt sammen av elektrostatiske attraksjoner. Ionene er positivt ladede ioner som er kationer og negativt ladede ioner som kalles anioner. Den kjemiske bindingen mellom disse ionene er kjent som en ionebinding. den totale ladningen til det ioniske faststoffet er nøytral. Det er fordi kationene er omgitt av anioner og omvendt.
Ioniske faste stoffer kan inneholde enten enkle ioner som Na+ og Cl– eller komplekse ioner som ammoniumion (NH) 4+). Ioniske faste stoffer som inneholder H+-ioner betegnes som sure forbindelser fordi disse faststoffene frigjør H+-ioner når de oppløses i vann (det reduserer pH-verdien til det vandige medium). Ioniske faste stoffer som inneholder OH– ioner betegnes som basiske forbindelser fordi de frigjør OH– ioner (det øker pH).
Ioniske faste stoffer har vanligvis høye smeltepunkter og kokepunkter. Disse faste stoffene er harde og sprø. Når ioniske faste stoffer smeltes, blir det svært ledende fordi den smeltede formen av ioniske forbindelser inneholder ioner som kan lede elektrisitet. Ioniske faste stoffer kan dannes via forskjellige prosesser som fordampning, utfelling, frysing osv.
Figur 01: Dannelse av en ionisk binding
Vanligvis har ioniske faste stoffer vanlige krystallinske strukturer. Der er ionene tett pakket på en slik måte at gitterenergien minimeres. Gitterenergi er mengden energi som kreves for å danne et gitter fra fullstendig separerte ioner.
Hva er molekylære faste stoffer?
Et molekylært fast stoff er en type fast stoff der molekyler holdes sammen av van der Waals-krefter i stedet for av ioniske eller kovalente bindinger. Et molekylært fast stoff inneholder adskilte molekyler. Van der Waal-kreftene som binder disse molekylene til hverandre er svakere enn kovalente eller ioniske bindinger. Molekylene som er tilstede i disse molekylære faststoffene kan være monoatomiske, diatomiske eller til og med polyatomiske.
Siden de intermolekylære kreftene i de molekylære faststoffene er svært svake, har disse faste forbindelsene lavere smeltepunkter (ofte er det mindre enn 300◦C). og også disse molekylære faststoffene er relativt myke og har lavere tettheter. Imidlertid kan det være hydrogenbindinger, dipol-dipol-interaksjoner, London-krefter osv. også (i stedet for Van der Waal-krefter).
Van der Waal-krefter kan observeres mellom upolare molekyler. dipol-dipol-interaksjoner kan observeres i polare molekyler. hydrogenbindinger er tilstede mellom molekyler som inneholder funksjonelle grupper som O-H, N-H og F-H.
Figur 02: Et diagram som viser karbondioksidmolekyler i fast form
De svake Van der Waal-kreftene mellom molekylene i molekylære faste stoffer bestemmer egenskapene til faststoffet. Noen av disse egenskapene inkluderer lavt smelte- og kokepunkt, lav mekanisk styrke, lav elektrisk ledningsevne, lav termisk ledningsevne osv.
Hva er forskjellen mellom ioniske og molekylære faste stoffer?
ioniske vs molekylære faste stoffer |
|
| Ioniske faste stoffer er faste forbindelser sammensatt av motsatt ladede ioner holdt sammen av elektrostatiske attraksjoner. | Et molekylært fast stoff er en type fast stoff der molekyler holdes sammen av van der Waals-krefter i stedet for av ioniske eller kovalente bindinger. |
| Kjemiske bindinger | |
| Ioniske faste stoffer har ioniske bindinger. | Molekylære faste stoffer har hovedsakelig Van der Waal-krefter, og det kan være hydrogenbindinger, dipol-dipol-interaksjoner, London-krefter osv. også. |
| Bond Strength | |
| Ioniske faste stoffer har sterke bindinger. | Molekylære faste stoffer har svake bindinger. |
| Komponenter | |
| Ioniske faste stoffer har kationer og anioner. | Molekylære faste stoffer har polare eller upolare molekyler. |
| Smelte- og kokepunkter | |
| Ioniske faste stoffer har høye smelte- og kokepunkter. | Molekylære faste stoffer har lave smelte- og kokepunkter. |
| Density | |
| Tettheten av ioniske faste stoffer er veldig høy. | Tettheten av molekylære faste stoffer er svært lav. |
| Nature | |
| Ioniske faste stoffer er harde og sprø. | Molekylære faste stoffer er relativt myke. |
Sammendrag – ioniske vs molekylære faste stoffer
Ioniske faste stoffer er faste forbindelser laget av kationer og anioner. Det er elektrostatiske tiltrekningskrefter mellom disse motsatt ladede ionene. Molekylære faste stoffer har molekyler som har intermolekylære krefter mellom seg. De er svake kjemiske interaksjoner. Forskjellen mellom ioniske faste stoffer og molekylære faste stoffer er at ioniske faste stoffer inneholder ioniske kjemiske bindinger mens molekylære faste stoffer inneholder Van der Waal-krefter.
