Differenza chiave – Solidi ionici e molecolari
Le sostanze solide sono composti che esistono allo stato solido a una data temperatura e pressione. Lo stato solido significa che gli atomi, le molecole o gli ioni in quella sostanza sono strettamente imballati, evitando il movimento di quelle specie chimiche (a differenza dei liquidi o dei gas). Esistono due tipi principali di sostanze solide; solidi ionici e solidi molecolari. I composti ionici contengono ioni che sono tenuti insieme tramite legami chimici ionici. I legami ionici sono forze di attrazione elettrostatica tra ioni con carica opposta. I solidi molecolari sono sostanze solide che contengono molecole discrete tenute insieme tramite le forze di Van der Waal. Il differenza fondamentale tra solidi ionici e solidi molecolari è quello i solidi ionici contengono legami chimici ionici mentre il solido molecolare contiene forze di Van der Waal.
Cosa sono i solidi ionici?
I solidi ionici sono composti solidi composti da ioni di carica opposta tenuti insieme da attrazioni elettrostatiche. Gli ioni sono ioni caricati positivamente che sono cationi e ioni caricati negativamente che sono chiamati anioni. Il legame chimico tra questi ioni è noto come legame ionico. la carica complessiva del solido ionico è neutra. Questo perché i cationi sono circondati da anioni e viceversa.
I solidi ionici possono contenere ioni semplici come Na+ e Cl– o ioni complessi come lo ione ammonio (NH 4+). I solidi ionici contenenti ioni H+ sono definiti come composti acidi perché questi solidi rilasciano ioni H+ quando disciolti in acqua (riduce il pH dell'acqua medio). I solidi ionici contenenti ioni OH– sono definiti composti basici perché rilasciano ioni OH– (aumentano il pH).
I solidi ionici in genere hanno punti di fusione e di ebollizione elevati. Questi solidi sono duri e fragili. Quando i solidi ionici si sciolgono, diventano altamente conduttivi perché la forma fusa dei composti ionici contiene ioni che possono condurre elettricità. I solidi ionici possono essere formati attraverso diversi processi come evaporazione, precipitazione, congelamento, ecc.
Figura 01: Formazione di un legame ionico
Tipicamente, i solidi ionici hanno strutture cristalline regolari. Lì, gli ioni sono strettamente imballati in modo tale da ridurre al minimo l'energia del reticolo. L'energia del reticolo è la quantità di energia richiesta per formare un reticolo da ioni completamente separati.
Cosa sono i solidi molecolari?
Un solido molecolare è un tipo di solido in cui le molecole sono tenute insieme da forze di van der Waals piuttosto che da legami ionici o covalenti. Un solido molecolare contiene molecole discrete. Le forze di van der Waal che legano queste molecole tra loro sono più deboli dei legami covalenti o ionici. Le molecole presenti in questi solidi molecolari possono essere monoatomiche, biatomiche o anche poliatomiche.
Poiché le forze intermolecolari nei solidi molecolari sono molto deboli, questi composti solidi hanno punti di fusione più bassi (spesso è inferiore a 300°C). e anche questi solidi molecolari sono relativamente morbidi e hanno densità inferiori. Tuttavia, possono esserci anche legami idrogeno, interazioni dipolo-dipolo, forze di Londra, ecc. (invece delle forze di Van der Waal).
Le forze di Van der Waal possono essere osservate tra molecole non polari. Le interazioni dipolo-dipolo possono essere osservate nelle molecole polari. legami idrogeno sono presenti tra molecole contenenti gruppi funzionali come O-H, N-H e F-H.
Figura 02: Un diagramma che mostra le molecole di anidride carbonica in forma solida
Le deboli forze di Van der Waal tra le molecole nei solidi molecolari determinano le proprietà del solido. Alcune di queste proprietà includono bassi punti di fusione e di ebollizione, bassa resistenza meccanica, bassa conducibilità elettrica, bassa conduttività termica, ecc.
Qual è la differenza tra solidi ionici e molecolari?
Solidi ionici vs molecolari |
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| I solidi ionici sono composti solidi composti da ioni di carica opposta tenuti insieme da attrazioni elettrostatiche. | Un solido molecolare è un tipo di solido in cui le molecole sono tenute insieme da forze di van der Waals piuttosto che da legami ionici o covalenti. |
| Legami chimici | |
| I solidi ionici hanno legami ionici. | I solidi molecolari hanno principalmente forze di Van der Waal e possono esserci anche legami idrogeno, interazioni dipolo-dipolo, forze di Londra, ecc. |
| Forza del legame | |
| I solidi ionici hanno legami forti. | I solidi molecolari hanno legami deboli. |
| Componenti | |
| I solidi ionici hanno cationi e anioni. | I solidi molecolari hanno molecole polari o non polari. |
| Punti di fusione e ebollizione | |
| I solidi ionici hanno punti di fusione e di ebollizione elevati. | I solidi molecolari hanno punti di fusione e di ebollizione bassi. |
| Densità | |
| La densità dei solidi ionici è molto alta. | La densità dei solidi molecolari è molto bassa. |
| Natura | |
| I solidi ionici sono duri e fragili. | I solidi molecolari sono relativamente morbidi. |
Riepilogo – Solidi ionici vs molecolari
I solidi ionici sono composti solidi costituiti da cationi e anioni. Ci sono forze di attrazione elettrostatica tra questi ioni caricati in modo opposto. I solidi molecolari hanno molecole che hanno forze intermolecolari tra di loro. Sono interazioni chimiche deboli. La differenza tra solidi ionici e solidi molecolari è che i solidi ionici contengono legami chimici ionici mentre i solidi molecolari contengono forze di Van der Waal.
