Sự khác biệt giữa chất rắn phân tử và mạng cộng hóa trị

Các sự khác biệt chính giữa chất rắn phân tử và chất rắn mạng cộng hóa trị là dạng rắn phân tử do tác dụng của lực Van der Waal trong khi dạng rắn mạng cộng hóa trị do tác động của liên kết hóa học cộng hóa trị.

Chúng ta có thể phân loại các hợp chất rắn theo nhiều cách khác nhau - tùy thuộc vào cấu trúc, thành phần, liên kết, tính chất, ứng dụng, v.v ... Chất rắn phân tử, chất rắn ion, chất rắn kim loại, chất rắn mạng hóa trị là những loại chất rắn khác nhau.

NỘI DUNG

1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Chất rắn phân tử là gì 
3. Mạng cộng hóa trị là gì
4. So sánh cạnh nhau - Rắn phân tử so với mạng cộng hóa trị ở dạng bảng
5. Tóm tắt

Phân tử rắn là gì?

Một chất rắn phân tử là một hợp chất rắn chứa các phân tử được giữ với nhau thông qua lực Van der Waal. Không có liên kết ion hoặc cộng hóa trị giữa các phân tử này. Các lực giữa các phân tử này là lực hút gắn kết. Có nhiều loại lực Van der Waal khác nhau có thể gây ra sự hình thành chất rắn phân tử, tức là tương tác lưỡng cực - lưỡng cực, tương tác pi-pi, liên kết hydro, lực London, v.v..

Hình 01: Sự hình thành các chất rắn phân tử do liên kết hydro

Tuy nhiên, các lực Van der Waal này yếu hơn so với các liên kết hóa học ion và cộng hóa trị. Do đó, chất rắn phân tử thường có điểm nóng chảy và sôi tương đối thấp. Hơn nữa, các chất rắn này có xu hướng hòa tan trong dung môi hữu cơ. Những chất rắn phân tử này có mật độ thấp và cũng không dẫn điện; do đó, đây là những chất cách điện mềm.

Hình 02: Carbon Dioxide rắn và Caffeine rắn là chất rắn phân tử

Hơn nữa, khi xem xét các đồng vị khác nhau của một nguyên tố hóa học, tất cả các đồng vị đôi khi tồn tại dưới dạng chất rắn phân tử, nhưng hầu hết các trường hợp, một số đồng vị là chất rắn phân tử trong khi các đồng vị khác của cùng một nguyên tố hóa học không phải là chất rắn phân tử. Ví dụ, có các dạng phốt pho khác nhau; chúng tôi đặt tên cho chúng là phốt pho đỏ, trắng và đen. Trong số đó, phốt pho trắng là một chất rắn phân tử, nhưng phốt pho đỏ tồn tại dưới dạng cấu trúc chuỗi.

Hơn nữa, chất rắn phân tử là dễ uốn hoặc giòn tùy thuộc vào bản chất của các mặt tinh thể của vật rắn. Cả hai dạng dẻo và giòn này cũng có thể trải qua biến dạng đàn hồi.

Mạng cộng hóa trị là gì?

Chất rắn mạng cộng hóa trị là các hợp chất rắn chứa các nguyên tử liên kết với nhau thông qua liên kết hóa học cộng hóa trị. Các chất rắn này có một số nguyên tử lặp lại liên kết với nhau thông qua liên kết cộng hóa trị. Liên kết hóa học có thể gây ra sự hình thành mạng lưới các nguyên tử, dẫn đến sự hình thành chất rắn mạng. Do đó, chúng ta có thể coi một mạng hóa trị rắn là một loại đại phân tử.

Hơn nữa, các chất rắn này có thể xảy ra theo hai cách; dưới dạng chất rắn kết tinh hoặc chất rắn vô định hình. Một ví dụ phù hợp cho vật rắn mạng là kim cương với các nguyên tử carbon liên kết cộng hóa trị, tạo thành cấu trúc 3D mạnh mẽ. Thông thường, chất rắn mạng cộng hóa trị có điểm nóng chảy và sôi tương đối cao. Thông thường, các chất rắn này không hòa tan trong bất kỳ loại dung môi nào vì rất khó phá vỡ liên kết giữa các nguyên tử. Hơn nữa, các chất rắn này rất cứng và có độ dẫn điện thấp ở pha lỏng. Độ dẫn điện ở pha rắn có thể thay đổi tùy theo thành phần.

Sự khác biệt giữa chất rắn phân tử và mạng cộng hóa trị?

Chất rắn phân tử và chất rắn mạng cộng hóa trị là hai loại hợp chất rắn. Sự khác biệt chính giữa chất rắn phân tử và chất rắn mạng hóa trị là dạng rắn phân tử do tác dụng của lực Van der Waal trong khi dạng rắn mạng cộng hóa trị do tác động của liên kết hóa học cộng hóa trị. Khi xem xét tính chất của chúng, chất rắn phân tử là vật liệu tương đối mềm, trong khi chất rắn mạng cộng hóa trị rất cứng.

Hơn nữa, chất rắn phân tử có điểm nóng chảy tương đối thấp, trong khi chất rắn mạng cộng hóa trị có điểm nóng chảy rất cao. Hơn nữa, chất rắn phân tử là chất cách điện, trong khi chất rắn mạng cộng hóa trị có độ dẫn điện thấp ở trạng thái lỏng và độ dẫn điện ở pha rắn có thể thay đổi tùy theo thành phần. Nước đá là một ví dụ tốt cho chất rắn phân tử, trong khi kim cương là ví dụ tốt nhất về chất rắn mạng hóa trị.

Dưới đây Infographic tóm tắt sự khác biệt giữa chất rắn phân tử và chất rắn mạng cộng hóa trị.

Tóm tắt - Solid Solid vs Covalent Network Solid

Chất rắn phân tử và chất rắn mạng cộng hóa trị là hai loại hợp chất rắn. Sự khác biệt chính giữa chất rắn phân tử và chất rắn mạng cộng hóa trị là dạng rắn phân tử do tác dụng của lực Van der Waal trong khi dạng rắn mạng hóa trị do tác dụng của liên kết hóa học cộng hóa trị.

Tài liệu tham khảo:

1. Helmenstine, Anne Marie. Chất rắn phân tử: Định nghĩa và ví dụ. Th thinkCo, ngày 3 tháng 12 năm 2018, Có sẵn tại đây.
2. Helmenstine, Anne Marie. Mạng lưới định nghĩa rắn trong hóa học. Th thinkCo, ngày 8 tháng 7 năm 2019, Có sẵn tại đây.

Hình ảnh lịch sự:

1. Liên kết hydro axit axetic Liên kết bởi C tinh eng 340 - Công việc riêng (CC BY-SA 4.0) qua Wikimedia Commons
2. Cacbon Carbon dioxide và caffeine Cho Cirt eng 340 - Công việc riêng (CC BY-SA 4.0) qua Commons Wikimedia