Hauptunterschied – Ionische und molekulare Festkörper
Feststoffe sind Verbindungen, die bei einer bestimmten Temperatur und einem bestimmten Druck in einem festen Zustand vorliegen. Festkörper bedeutet, dass die Atome, Moleküle oder Ionen in dieser Substanz dicht gepackt sind, wodurch die Bewegung dieser chemischen Spezies vermieden wird (anders als in Flüssigkeiten oder Gasen). Es gibt zwei Haupttypen von festen Substanzen; ionische Festkörper und molekulare Festkörper. Ionische Verbindungen enth alten Ionen, die über ionische chemische Bindungen zusammengeh alten werden. Ionenbindungen sind elektrostatische Anziehungskräfte zwischen entgegengesetzt geladenen Ionen. Molekulare Festkörper sind feste Substanzen, die diskrete Moleküle enth alten, die durch Van-der-Waal-Kräfte zusammengeh alten werden. Der Hauptunterschied zwischen ionischen Feststoffen und molekularen Feststoffen besteht darin, dass ionische Feststoffe ionische chemische Bindungen enth alten, während molekulare Feststoffe Van-der-Waal-Kräfte enth alten.
Was sind ionische Festkörper?
Ionische Feststoffe sind feste Verbindungen, die aus entgegengesetzt geladenen Ionen bestehen, die durch elektrostatische Anziehung zusammengeh alten werden. Die Ionen sind positiv geladene Ionen, die Kationen sind, und negativ geladene Ionen, die Anionen genannt werden. Die chemische Bindung zwischen diesen Ionen wird als Ionenbindung bezeichnet. die Gesamtladung des ionischen Festkörpers ist neutral. Das liegt daran, dass die Kationen von Anionen umgeben sind und umgekehrt.
Ionische Festkörper können entweder einfache Ionen wie Na+ und Cl– oder komplexe Ionen wie Ammoniumionen (NH) enth alten 4+). Ionische Feststoffe, die H+-Ionen enth alten, werden als saure Verbindungen bezeichnet, da diese Feststoffe H+-Ionen freisetzen, wenn sie in Wasser gelöst werden (es senkt den pH-Wert der wässrigen Mittel). Ionische Feststoffe, die OH–-Ionen enth alten, werden als basische Verbindungen bezeichnet, weil sie OH–-Ionen freisetzen (sie erhöhen den pH-Wert).
Ionische Feststoffe haben typischerweise hohe Schmelz- und Siedepunkte. Diese Feststoffe sind hart und spröde. Wenn ionische Feststoffe geschmolzen werden, werden sie hochleitfähig, da die geschmolzene Form ionischer Verbindungen Ionen enthält, die Elektrizität leiten können. Ionische Feststoffe können durch verschiedene Prozesse wie Verdunstung, Ausfällung, Gefrieren usw. gebildet werden.
Abbildung 01: Bildung einer ionischen Bindung
Typischerweise haben ionische Festkörper regelmäßige kristalline Strukturen. Dort sind die Ionen so dicht gepackt, dass die Gitterenergie minimiert wird. Gitterenergie ist die Energiemenge, die erforderlich ist, um aus vollständig getrennten Ionen ein Gitter zu bilden.
Was sind molekulare Festkörper?
Ein molekularer Festkörper ist eine Art Festkörper, bei dem Moleküle eher durch Van-der-Waals-Kräfte als durch ionische oder kovalente Bindungen zusammengeh alten werden. Ein molekularer Festkörper enthält diskrete Moleküle. Die Van-der-Waal-Kräfte, die diese Moleküle aneinander binden, sind schwächer als kovalente oder ionische Bindungen. Die in diesen molekularen Festkörpern vorhandenen Moleküle können einatomig, zweiatomig oder sogar mehratomig sein.
Da die zwischenmolekularen Kräfte in den molekularen Festkörpern sehr schwach sind, haben diese festen Verbindungen niedrigere Schmelzpunkte (häufig sind es weniger als 300◦C). und auch diese molekularen Feststoffe sind relativ weich und haben geringere Dichten. Es können jedoch auch Wasserstoffbrückenbindungen, Dipol-Dipol-Wechselwirkungen, London-Kräfte usw. auftreten (anstelle von Van-der-Waal-Kräften).
Van-der-Waal-Kräfte können zwischen unpolaren Molekülen beobachtet werden. Dipol-Dipol-Wechselwirkungen können in polaren Molekülen beobachtet werden. Zwischen Molekülen mit funktionellen Gruppen wie O-H, N-H und F-H sind Wasserstoffbrückenbindungen vorhanden.
Abbildung 02: Ein Diagramm, das Kohlendioxidmoleküle in fester Form zeigt
Die schwachen Van-der-Waal-Kräfte zwischen den Molekülen in molekularen Festkörpern bestimmen die Eigenschaften des Festkörpers. Einige dieser Eigenschaften umfassen niedrige Schmelz- und Siedepunkte, geringe mechanische Festigkeit, geringe elektrische Leitfähigkeit, geringe Wärmeleitfähigkeit usw.
Was ist der Unterschied zwischen ionischen und molekularen Festkörpern?
Ionische vs. molekulare Festkörper |
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| Ionische Feststoffe sind feste Verbindungen, die aus entgegengesetzt geladenen Ionen bestehen, die durch elektrostatische Anziehung zusammengeh alten werden. | Ein molekularer Festkörper ist eine Art Festkörper, in dem Moleküle eher durch Van-der-Waals-Kräfte als durch ionische oder kovalente Bindungen zusammengeh alten werden. |
| Chemische Bindungen | |
| Ionische Festkörper haben ionische Bindungen. | Molekulare Festkörper haben hauptsächlich Van-der-Waal-Kräfte, und es kann auch Wasserstoffbrückenbindungen, Dipol-Dipol-Wechselwirkungen, London-Kräfte usw. geben. |
| Bindungsstärke | |
| Ionische Festkörper haben starke Bindungen. | Molekulare Festkörper haben schwache Bindungen. |
| Komponenten | |
| Ionische Festkörper haben Kationen und Anionen. | Molekulare Festkörper haben polare oder unpolare Moleküle. |
| Schmelz- und Siedepunkte | |
| Ionische Feststoffe haben hohe Schmelz- und Siedepunkte. | Molekulare Feststoffe haben niedrige Schmelz- und Siedepunkte. |
| Dichte | |
| Die Dichte ionischer Festkörper ist sehr hoch. | Die Dichte molekularer Festkörper ist sehr gering. |
| Natur | |
| Ionische Festkörper sind hart und spröde. | Molekulare Festkörper sind relativ weich. |
Zusammenfassung – Ionische vs. molekulare Festkörper
Ionische Festkörper sind feste Verbindungen aus Kationen und Anionen. Zwischen diesen entgegengesetzt geladenen Ionen bestehen elektrostatische Anziehungskräfte. Molekulare Festkörper haben Moleküle, zwischen denen zwischenmolekulare Kräfte wirken. Sie sind schwache chemische Wechselwirkungen. Der Unterschied zwischen ionischen Festkörpern und molekularen Festkörpern besteht darin, dass ionische Festkörper ionische chemische Bindungen enth alten, während molekulare Festkörper Van-der-Waal-Kräfte enth alten.
