Các chất rắn là các hợp chất tồn tại ở trạng thái rắn ở nhiệt độ và áp suất nhất định. Trạng thái rắn có nghĩa là, các nguyên tử, phân tử hoặc ion trong chất đó được đóng gói chặt chẽ, tránh sự chuyển động của các loài hóa học đó (không giống như trong chất lỏng hoặc chất khí). Có hai loại chất rắn chính; chất rắn ion và chất rắn phân tử. Các hợp chất ion chứa các ion được giữ với nhau thông qua các liên kết hóa học ion. Liên kết ion là lực hút tĩnh điện giữa các ion tích điện trái dấu. Chất rắn phân tử là các chất rắn chứa các phân tử rời rạc được giữ với nhau thông qua lực Van der Waal. Các sự khác biệt chính giữa chất rắn ion và chất rắn phân tử là chất rắn ion chứa liên kết hóa học ion trong khi chất rắn phân tử chứa lực Van der Waal.
1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Chất rắn ion là gì
3. Chất rắn phân tử là gì
4. So sánh cạnh nhau - Ionic vs Chất rắn phân tử ở dạng bảng
5. Tóm tắt
Chất rắn ion là các hợp chất rắn bao gồm các ion tích điện trái dấu được giữ với nhau bởi các điểm hấp dẫn tĩnh điện. Các ion là các ion tích điện dương là cation và các ion tích điện âm được gọi là anion. Liên kết hóa học giữa các ion này được gọi là liên kết ion. điện tích tổng thể của chất rắn ion là trung tính. Đó là bởi vì các cation được bao quanh bởi các anion và ngược lại.
Chất rắn ion có thể chứa các ion đơn giản như Na+ và Cl- hoặc các ion phức tạp như ion amoni (NH4+). Chất rắn ion chứa H+ các ion được gọi là các hợp chất axit vì các chất rắn này giải phóng H+ các ion khi hòa tan trong nước (nó làm giảm độ pH của môi trường nước). Chất rắn ion chứa OH- các ion được gọi là các hợp chất cơ bản vì chúng giải phóng OH- các ion (nó làm tăng độ pH).
Chất rắn ion thường có điểm nóng chảy cao và điểm sôi. Những chất rắn này cứng và giòn. Khi chất rắn ion bị nóng chảy, nó trở nên dẫn điện cao vì dạng nóng chảy của các hợp chất ion có chứa các ion có thể dẫn điện. Chất rắn ion có thể được hình thành thông qua các quá trình khác nhau như bay hơi, kết tủa, đóng băng, vv.
Hình 01: Sự hình thành của một liên kết ion
Thông thường, chất rắn ion có cấu trúc tinh thể thường xuyên. Ở đó, các ion được đóng gói chặt chẽ sao cho năng lượng mạng tinh thể được giảm thiểu. Năng lượng mạng là lượng năng lượng cần thiết để tạo thành mạng tinh thể từ các ion tách biệt hoàn toàn.
Chất rắn phân tử là một loại chất rắn trong đó các phân tử được giữ với nhau bằng lực van der Waals chứ không phải bởi liên kết ion hoặc cộng hóa trị. Một chất rắn phân tử chứa các phân tử rời rạc. Các lực van der Waal liên kết các phân tử này với nhau yếu hơn liên kết cộng hóa trị hoặc ion. Các phân tử có trong các chất rắn phân tử này có thể là đơn chất, diatomic hoặc thậm chí là polyatomic.
Do các lực liên phân tử trong chất rắn phân tử rất yếu, các hợp chất rắn này có điểm nóng chảy thấp hơn (thường là dưới 300◦C). và các chất rắn phân tử này tương đối mềm và có mật độ thấp hơn. Tuy nhiên, cũng có thể có liên kết hydro, tương tác lưỡng cực - lưỡng cực, lực lượng London, v.v. (thay vì lực Van der Waal).
Lực Van der Waal có thể được quan sát giữa các phân tử không phân cực. tương tác lưỡng cực - lưỡng cực có thể được quan sát trong các phân tử cực. liên kết hydro có mặt giữa các phân tử có chứa các nhóm chức như O-H, N-H và F-H.
Hình 02: Sơ đồ hiển thị các phân tử Carbon Dioxide ở dạng rắn
Lực Van der Waal yếu giữa các phân tử trong chất rắn phân tử xác định tính chất của chất rắn. Một số tính chất này bao gồm điểm nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp, độ bền cơ học thấp, độ dẫn điện thấp, độ dẫn nhiệt thấp, v.v..
Ionic vs Chất rắn phân tử | |
Chất rắn ion là các hợp chất rắn bao gồm các ion tích điện trái dấu được giữ với nhau bởi các điểm hấp dẫn tĩnh điện. | Chất rắn phân tử là một loại chất rắn trong đó các phân tử được giữ với nhau bằng lực van der Waals chứ không phải bởi liên kết ion hoặc cộng hóa trị. |
Trái phiếu hóa học | |
Chất rắn ion có liên kết ion. | Các chất rắn phân tử chủ yếu có lực Van der Waal, và có thể có liên kết hydro, tương tác lưỡng cực - lưỡng cực, lực London, v.v.. |
Sức mạnh trái phiếu | |
Chất rắn ion có liên kết mạnh. | Chất rắn phân tử có liên kết yếu. |
Các thành phần | |
Chất rắn ion có cation và anion. | Chất rắn phân tử có phân tử cực hoặc không phân cực. |
Điểm nóng chảy và sôi | |
Chất rắn ion có điểm nóng chảy và sôi cao. | Chất rắn phân tử có điểm nóng chảy và sôi thấp. |
Tỉ trọng | |
Mật độ chất rắn ion rất cao. | Mật độ chất rắn phân tử rất thấp. |
Thiên nhiên | |
Chất rắn ion cứng và giòn. | Chất rắn phân tử tương đối mềm. |
Chất rắn ion là các hợp chất rắn được tạo thành từ cation và anion. Có lực hút tĩnh điện giữa các ion tích điện trái dấu này. Chất rắn phân tử có các phân tử có lực liên phân tử giữa chúng. Chúng là những tương tác hóa học yếu. Sự khác biệt giữa chất rắn ion và chất rắn phân tử là chất rắn ion chứa liên kết hóa học ion trong khi chất rắn phân tử chứa lực Van der Waal.
1.Helmenstine, Anne Marie, D .. Phân tử chất rắn - Định nghĩa và ví dụ. Th thinkCo, ngày 19 tháng 2 năm 2017. Có sẵn tại đây
2. Chất rắn Ionic. Hóa học LibreTexts, Libretexts, 21 tháng 7 năm 2016. Có sẵn tại đây
3. rắn phân tử. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 27 tháng 2 năm 2018. Có sẵn tại đây
1.'IonicBondingRH11'By Rhannosh - Công việc riêng, (CC BY-SA 3.0) qua Commons Wikimedia
2.'Carbon-dioxide-tinh thể-3D-vdW'By Ben Mills - Công việc riêng, (Tên miền công cộng) qua Commons Wikimedia