Pevné látky jsou sloučeniny, které existují v pevném stavu při dané teplotě a tlaku. Pevný stav znamená, že atomy, molekuly nebo ionty v této látce jsou pevně zabaleny, čímž se zabrání pohybu těchto chemických látek (na rozdíl od kapalin nebo plynů). Existují dva hlavní typy pevných látek; iontové pevné látky a molekulární pevné látky. Iontové sloučeniny obsahují ionty, které jsou drženy pohromadě prostřednictvím iontových chemických vazeb. Iontové vazby jsou elektrostatické přitahovací síly mezi opačně nabitými ionty. Molekulární pevné látky jsou pevné látky, které obsahují diskrétní molekuly držené pohromadě prostřednictvím Van der Waalových sil. klíčový rozdíl mezi iontovými pevnými látkami a molekulárními pevnými látkami je to iontové pevné látky obsahují iontové chemické vazby, zatímco molekulární pevné látky obsahují Van der Waalovy síly.
1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co jsou iontové pevné látky
3. Co jsou to molekulární pevné látky
4. Porovnání bok po boku - iontové vs. molekulární pevné látky v tabulkové formě
5. Shrnutí
Iontové pevné látky jsou pevné sloučeniny složené z opačně nabitých iontů držených pohromadě elektrostatickými atrakcemi. Ionty jsou kladně nabité ionty, které jsou kationty a záporně nabité ionty, které se nazývají anionty. Chemická vazba mezi těmito ionty je známá jako iontová vazba. celkový náboj iontové pevné látky je neutrální. To proto, že kationty jsou obklopeny anionty a naopak.
Iontové pevné látky mohou obsahovat buď jednoduché ionty, jako je Na+ a Cl- nebo komplexní ionty, jako je amonný ion (NH4+). Iontové pevné látky obsahující H+ ionty se označují jako kyselé sloučeniny, protože tyto pevné látky uvolňují H+ ionty rozpuštěné ve vodě (snižuje pH vodného média). Iontové pevné látky obsahující OH- ionty jsou označovány jako základní sloučeniny, protože uvolňují OH- ionty (zvyšuje pH).
Iontové pevné látky mají obvykle vysoké teploty tání a teploty varu. Tyto pevné látky jsou tvrdé a křehké. Když jsou iontové pevné látky roztaveny, stává se vysoce vodivými, protože roztavená forma iontových sloučenin obsahuje ionty, které mohou vést elektřinu. Iontové pevné látky mohou být tvořeny různými procesy, jako je odpařování, srážení, zmrazení atd.
Obrázek 01: Vytvoření iontového dluhopisu
Obvykle mají iontové pevné látky pravidelné krystalické struktury. Tam jsou ionty pevně zabaleny tak, že energie mřížky je minimalizována. Mřížová energie je množství energie potřebné k vytvoření mřížky od úplně oddělených iontů.
Molekulární pevná látka je druh pevné látky, ve které jsou molekuly drženy pohromadě van der Waalsovými silami spíše než iontovými nebo kovalentními vazbami. Molekulární pevná látka obsahuje diskrétní molekuly. Van der Waalovy síly, které spojují tyto molekuly navzájem, jsou slabší než kovalentní nebo iontové vazby. Molekuly přítomné v těchto molekulárních pevných látkách mohou být monoatomické, diatomické nebo dokonce polyatomické.
Protože intermolekulární síly v molekulárních pevných látkách jsou velmi slabé, mají tyto pevné sloučeniny nižší teploty tání (často je nižší než 300 ° C). a také tyto molekulární pevné látky jsou relativně měkké a mají nižší hustoty. Mohou však existovat i vodíkové vazby, dipól-dipólové interakce, londýnské síly atd. (Místo Van der Waalových sil).
Mezi nepolárními molekulami lze pozorovat Van der Waalovy síly. u polárních molekul lze pozorovat interakce dipól-dipól. vodíkové vazby jsou přítomny mezi molekulami obsahujícími funkční skupiny, jako jsou O-H, N-H a F-H.
Obrázek 02: Schéma zobrazující molekuly oxidu uhličitého v pevné formě
Slabé Van der Waalovy síly mezi molekulami v molekulárních pevných látkách určují vlastnosti pevné látky. Mezi tyto vlastnosti patří nízká teplota tání a teploty varu, nízká mechanická pevnost, nízká elektrická vodivost, nízká tepelná vodivost atd.
Iontové vs. molekulární pevné látky | |
Iontové pevné látky jsou pevné sloučeniny složené z opačně nabitých iontů držených pohromadě elektrostatickými atrakcemi. | Molekulární pevná látka je druh pevné látky, ve které jsou molekuly drženy pohromadě van der Waalsovými silami spíše než iontovými nebo kovalentními vazbami. |
Chemické dluhopisy | |
Iontové pevné látky mají iontové vazby. | Molekulární pevné látky mají hlavně Van der Waalovy síly a mohou existovat vodíkové vazby, interakce dipól-dipól, londýnské síly atd.. |
Pevnost vazby | |
Iontové pevné látky mají silné vazby. | Molekulární pevné látky mají slabé vazby. |
Komponenty | |
Iontové pevné látky mají kationty a anionty. | Molekulární pevné látky mají polární nebo nepolární molekuly. |
Body tání a varu | |
Iontové pevné látky mají vysoké teploty tání a teploty varu. | Molekulární pevné látky mají nízké teploty tání a teploty varu. |
Hustota | |
Hustota iontových pevných látek je velmi vysoká. | Hustota molekulárních pevných látek je velmi nízká. |
Příroda | |
Iontové pevné látky jsou tvrdé a křehké. | Molekulární pevné látky jsou relativně měkké. |
Iontové pevné látky jsou pevné sloučeniny vyrobené z kationtů a aniontů. Mezi těmito opačně nabitými ionty existují elektrostatické přitahovací síly. Molekulární pevné látky mají molekuly, které mají mezi sebou intermolekulární síly. Jsou to slabé chemické interakce. Rozdíl mezi iontovými pevnými látkami a molekulárními pevnými látkami je v tom, že iontové pevné látky obsahují iontové chemické vazby, zatímco molekulární pevné látky obsahují Van der Waalovy síly.
1.Helmenstine, Anne Marie, D. „Molekulární pevná látka - definice a příklady.“ ThoughtCo, 19. února 2017. K dispozici zde
2. „Iontové pevné látky.“ Chemistry LibreTexts, Libretexts, 21. července 2016. K dispozici zde
3. „Molekulární pevná látka.“ Wikipedia, Wikimedia Foundation, 27 únor 2018. K dispozici zde
1.'IonicBondingRH11'By Rhannosh - vlastní práce, (CC BY-SA 3.0) přes Commons Wikimedia
2.'Karbon-dioxid-krystal-3D-vdW'By Ben Mills - vlastní práce, (public domain) přes Commons Wikimedia