Sự khác biệt giữa phân tử và mạng tinh thể

Các sự khác biệt chính giữa phân tử và mạng là một phân tử chứa các nguyên tử liên kết với nhau trong khi một mạng chứa các nguyên tử, phân tử hoặc ion liên kết với nhau.

Các nguyên tử kết hợp với nhau để tạo thành các chất hóa học khác nhau. Theo sự sắp xếp của họ, tính chất của họ thay đổi. Đơn vị đơn giản nhất có thể hình thành khi các nguyên tử liên kết với nhau là một phân tử. Nếu một số lượng rất lớn các nguyên tử, ion hoặc phân tử kết hợp với nhau, thì kết quả là một mạng tinh thể. Một mạng tinh thể có cấu trúc có trật tự cao và khối lượng mol rất cao.

NỘI DUNG

1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Phân tử là gì
3. Lưới là gì
4. So sánh cạnh nhau - Phân tử so với lưới ở dạng bảng
5. Tóm tắt

Phân tử là gì?

Các phân tử bao gồm hai hoặc nhiều nguyên tử liên kết hóa học của cùng một nguyên tố (ví dụ: O₂, N₂) hoặc các yếu tố khác nhau (H₂Ô, NH₃). Các phân tử không có điện tích và các nguyên tử liên kết với nhau thông qua liên kết cộng hóa trị. Hơn nữa, chúng có thể rất lớn (huyết sắc tố) hoặc rất nhỏ (H₂), tùy thuộc vào số lượng nguyên tử kết nối với nhau.

Hình 01: Phân tử nước

Công thức phân tử của một phân tử cho thấy loại và số lượng nguyên tử trong phân tử. Công thức thực nghiệm cho tỷ lệ nguyên tử đơn giản nhất có trong một phân tử. Ví dụ: C₆H₁₂Ôi₆ là công thức phân tử của glucose và CH₂O là công thức thực nghiệm. Khối lượng phân tử là khối lượng mà chúng ta tính toán khi xem xét tổng số nguyên tử trong công thức phân tử. Hơn nữa, mỗi phân tử có hình học riêng. Hơn nữa, các nguyên tử trong phân tử sắp xếp một cách ổn định nhất với góc liên kết và độ dài liên kết cụ thể để giảm thiểu lực đẩy và lực căng.

Lưới là gì?

Lưới là một mạng lưới lớn các nguyên tử có cấu trúc được sắp xếp. Trong hóa học, chúng ta có thể thấy các loại mạng ion và cộng hóa trị khác nhau. Chúng ta có thể định nghĩa một mạng tinh thể là một vật rắn có sự sắp xếp ba chiều của các đơn vị cơ bản. Đơn vị cơ bản có thể là nguyên tử, phân tử hoặc ion. Do đó, mạng là cấu trúc tinh thể với các đơn vị cơ bản lặp đi lặp lại này.

Hơn nữa, nếu mạng này chứa các ion được nối với các liên kết ion, chúng ta gọi chúng là các tinh thể ion. Ví dụ, natri clorua là một mạng ion. Natri là kim loại nhóm 1, do đó tạo thành cation tích điện +1 là cation ổn định nhất. Clo là một phi kim và có khả năng tạo thành anion tích điện -1. Trong mạng tinh thể, sáu ion clorua bao quanh mỗi ion natri và ngược lại. Do tất cả các điểm hấp dẫn tĩnh điện giữa các ion, cấu trúc mạng tinh thể rất ổn định. Số lượng các ion có trong mạng tinh thể thay đổi theo kích thước của nó. Năng lượng mạng hoặc entanpy của mạng là thước đo sức mạnh của các liên kết ion trong mạng tinh thể. Thông thường entanpy mạng là tỏa nhiệt.

Hình 02: Cấu trúc mạng tinh thể natri clorua

Kim cương và thạch anh là hai ví dụ về mạng cộng hóa trị ba chiều. Kim cương chỉ bao gồm các nguyên tử carbon và mỗi nguyên tử carbon liên kết cộng hóa trị với bốn nguyên tử carbon khác để tạo thành cấu trúc mạng tinh thể. Vì vậy, mỗi nguyên tử carbon có sự sắp xếp tứ diện. Kim cương có độ ổn định cao do cấu trúc này. (Kim cương là một trong những khoáng chất mạnh nhất trên Trái đất.) Thạch anh hoặc silic điôxit cũng có liên kết cộng hóa trị, nhưng các liên kết này tồn tại giữa các nguyên tử silic và oxy (mạng của các nguyên tử khác nhau). Cả hai mạng hóa trị này đều có nhiệt độ nóng chảy rất cao và chúng không thể dẫn điện.

Sự khác biệt giữa phân tử và mạng tinh thể là gì?

Một phân tử hình thành khi hai hoặc nhiều nguyên tử liên kết với nhau thông qua liên kết hóa học hoặc liên kết ion. Mặt khác, một mạng tinh thể hình thành khi một số lượng lớn các nguyên tử, phân tử hoặc ion liên kết với nhau tạo thành cấu trúc mạng thông thường. Do đó, sự khác biệt chính giữa phân tử và mạng là các phân tử chứa các nguyên tử liên kết với nhau trong khi mạng chứa các nguyên tử, phân tử hoặc ion liên kết với nhau.

Là một sự khác biệt quan trọng khác giữa phân tử và mạng tinh thể, chúng ta có thể nói rằng phân tử có thể xảy ra dưới dạng chất rắn, chất lỏng hoặc chất khí trong khi mạng chỉ xảy ra dưới dạng chất rắn. Hơn nữa, khối lượng của một phân tử rất thấp so với khối lượng của một mạng vì số lượng nguyên tử trong mạng tương đối rất cao.

Nhiều sự khác biệt được thể hiện dưới đây trong infographic về sự khác biệt giữa phân tử và mạng.

Tóm tắt - Phân tử vs Lưới

Phân tử và mạng là hai thuật ngữ hóa học quan trọng trong hóa học. Họ khác nhau; do đó chúng ta không thể sử dụng chúng thay thế cho nhau. Sự khác biệt chính giữa phân tử và mạng là các phân tử chứa các nguyên tử liên kết với nhau trong khi mạng chứa các nguyên tử, phân tử hoặc ion liên kết với nhau.

Tài liệu tham khảo:

1. Thư viện. Cấu trúc Ionic. Hóa học LibreTexts, Quỹ khoa học quốc gia, ngày 19 tháng 6 năm 2017. Có sẵn tại đây
2. Helmenstine, Anne Marie, Tiến sĩ Một phân tử là gì? Th thinkCo, ngày 11 tháng 6 năm 2018. Có sẵn tại đây  

Hình ảnh lịch sự:

1. Nhóm phân tử nước 3D 3D By By Dbc334 (phiên bản đầu tiên); Jynto (phiên bản thứ hai) - Water-3D-vdW.png, (Tên miền công cộng) qua Commons Wikimedia
2. Tinh thể Natri clorua tinh thể của By Padleckas (Tên miền công cộng) qua Commons Wikimedia