الفرق الرئيسي - الأيونية مقابل المواد الصلبة الجزيئية
المواد الصلبة هي مركبات توجد في حالة صلبة عند درجة حرارة وضغط معينين. الحالة الصلبة تعني أن الذرات أو الجزيئات أو الأيونات في تلك المادة معبأة بإحكام ، مما يؤدي إلى تجنب حركة تلك الأنواع الكيميائية (على عكس السوائل أو الغازات). هناك نوعان رئيسيان من المواد الصلبة ؛ المواد الصلبة الأيونية والمواد الصلبة الجزيئية. تحتوي المركبات الأيونية على أيونات يتم تجميعها معًا عبر روابط كيميائية أيونية. الروابط الأيونية هي قوى جذب إلكتروستاتيكية بين الأيونات ذات الشحنة المعاكسة. المواد الصلبة الجزيئية هي مواد صلبة تحتوي على جزيئات منفصلة مرتبطة ببعضها البعض عبر قوى فان دير وال.الفرق الرئيسي بين المواد الصلبة الأيونية والمواد الصلبة الجزيئية هو أن المواد الصلبة الأيونية تحتوي على روابط كيميائية أيونية بينما تحتوي المواد الصلبة الجزيئية على قوى فان دير وال.
ما هي المواد الصلبة الأيونية؟
المواد الصلبة الأيونية هي مركبات صلبة تتكون من أيونات مشحونة بشكل معاكس مرتبطة ببعضها البعض بواسطة عوامل جذب إلكتروستاتيكية. الأيونات هي أيونات موجبة الشحنة وهي كاتيونات وأيونات سالبة الشحنة تسمى الأنيونات. تُعرف الرابطة الكيميائية بين هذه الأيونات بالرابطة الأيونية. الشحنة الكلية للمادة الصلبة الأيونية متعادلة. وذلك لأن الكاتيونات محاطة بأنيونات والعكس صحيح.
يمكن أن تحتوي المواد الصلبة الأيونية على أيونات بسيطة مثل Na+و Cl-أو أيونات معقدة مثل أيون الأمونيوم (NH 4+ ). المواد الصلبة الأيونية التي تحتوي على H+أيونات تسمى مركبات حمضية لأن هذه المواد الصلبة تطلق H+أيونات عندما تذوب في الماء (تقلل من درجة الحموضة في الماء متوسط). المواد الصلبة الأيونية التي تحتوي على OH-أيونات تسمى مركبات أساسية لأنها تطلق OH-أيونات (تزيد من الرقم الهيدروجيني).
تحتوي المواد الصلبة الأيونية عادةً على نقاط انصهار عالية ونقاط غليان. هذه المواد الصلبة صلبة وهشة. عندما تذوب المواد الصلبة الأيونية ، تصبح عالية التوصيل لأن الشكل المنصهر من المركبات الأيونية يحتوي على أيونات يمكنها توصيل الكهرباء. يمكن تشكيل المواد الصلبة الأيونية من خلال عمليات مختلفة مثل التبخر ، والتساقط ، والتجميد ، وما إلى ذلك.
الشكل 01: تكوين رابطة أيونية
عادة ، تحتوي المواد الصلبة الأيونية على هياكل بلورية منتظمة. هناك ، يتم تعبئة الأيونات بإحكام بطريقة تقلل من طاقة الشبكة. طاقة الشبكة هي كمية الطاقة المطلوبة لتشكيل شبكة من أيونات منفصلة تمامًا.
ما هي المواد الصلبة الجزيئية؟
المواد الصلبة الجزيئية هي نوع من المواد الصلبة حيث يتم تجميع الجزيئات معًا بواسطة قوى فان دير فال بدلاً من الروابط الأيونية أو التساهمية.تحتوي المادة الجزيئية الصلبة على جزيئات منفصلة. تكون قوى فان دير وال التي تربط هذه الجزيئات ببعضها البعض أضعف من الروابط التساهمية أو الأيونية. يمكن أن تكون الجزيئات الموجودة في هذه المواد الصلبة الجزيئية أحادية الذرة أو ثنائية الذرة أو متعددة الذرات.
نظرًا لأن القوى بين الجزيئات في المواد الصلبة الجزيئية ضعيفة جدًا ، فإن هذه المركبات الصلبة لها نقاط انصهار أقل (غالبًا ما تكون أقل من 300 درجة مئوية). وكذلك هذه المواد الصلبة الجزيئية طرية نسبيًا ولها كثافة أقل. ومع ذلك ، يمكن أن يكون هناك روابط هيدروجينية ، وتفاعلات ثنائية القطب ، وقوى لندن ، وما إلى ذلك أيضًا (بدلاً من قوى فان دير وال).
يمكن ملاحظة قوى فان دير وال بين الجزيئات غير القطبية. يمكن ملاحظة تفاعلات ثنائي القطب ثنائي القطب في الجزيئات القطبية. توجد روابط هيدروجينية بين الجزيئات التي تحتوي على مجموعات وظيفية مثل O-H و N-H و F-H.
الشكل 02: رسم تخطيطي يوضح جزيئات ثاني أكسيد الكربون في شكل صلب
تحدد قوى فان دير وال الضعيفة بين الجزيئات في المواد الصلبة الجزيئية خصائص المادة الصلبة. تتضمن بعض هذه الخصائص نقاط انصهار وغليان منخفضة ، وقوة ميكانيكية منخفضة ، وموصلية كهربائية منخفضة ، وموصلية حرارية منخفضة ، إلخ.
ما هو الفرق بين المواد الصلبة الأيونية والجزيئية؟
الأيونية مقابل الجوامد الجزيئية |
|
| المواد الصلبة الأيونية عبارة عن مركبات صلبة تتكون من أيونات مشحونة بشكل معاكس مرتبطة ببعضها البعض بواسطة عوامل جذب إلكتروستاتيكية. | المواد الصلبة الجزيئية هي نوع من المواد الصلبة حيث يتم تجميع الجزيئات معًا بواسطة قوى فان دير فال بدلاً من الروابط الأيونية أو التساهمية. |
| روابط كيميائية | |
| المواد الصلبة الأيونية لها روابط أيونية. | تحتوي المواد الصلبة الجزيئية بشكل أساسي على قوى فان دير وال ، ويمكن أن تكون هناك روابط هيدروجينية ، وتفاعلات ثنائية القطب ، وقوى لندن ، وما إلى ذلك أيضًا. |
| قوة السندات | |
| المواد الصلبة الأيونية لها روابط قوية. | المواد الصلبة الجزيئية لها روابط ضعيفة. |
| المكونات | |
| المواد الصلبة الأيونية لها كاتيونات وأنيونات. | المواد الصلبة الجزيئية لها جزيئات قطبية أو غير قطبية. |
| نقاط الانصهار والغليان | |
| المواد الصلبة الأيونية لها نقاط انصهار وغليان عالية. | المواد الصلبة الجزيئية لها نقاط انصهار وغليان منخفضة. |
| الكثافة | |
| كثافة المواد الصلبة الأيونية عالية جدا. | كثافة المواد الصلبة الجزيئية منخفضة جدا. |
| طبيعة | |
| المواد الصلبة الأيونية صلبة وهشة | المواد الصلبة الجزيئية لينة نسبيًا. |
ملخص - الأيونية مقابل الجوامد الجزيئية
المواد الصلبة الأيونية هي مركبات صلبة مصنوعة من الكاتيونات والأنيونات. هناك قوى جذب إلكتروستاتيكية بين هذه الأيونات المشحونة عكسيا. تحتوي المواد الصلبة الجزيئية على جزيئات لها قوى بين الجزيئات فيما بينها. إنها تفاعلات كيميائية ضعيفة. الفرق بين المواد الصلبة الأيونية والمواد الصلبة الجزيئية هو أن المواد الصلبة الأيونية تحتوي على روابط كيميائية أيونية بينما تحتوي الجزيئات الصلبة على قوى فان دير وال.
