Różnica między jonowymi a metalicznymi ciałami stałymi

Kluczową różnicą między jonowymi i metalicznymi ciałami stałymi jest to, że jonowe ciała stałe zasadniczo zawierają kationy i aniony, podczas gdy metalowe ciała stałe zawierają atomy metalu i wolne elektrony.

Zarówno ciała stałe jonowe, jak i ciała stałe metaliczne są w stanie stałym. Ale różnią się one zarówno składem, jak i właściwościami.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to są ciała stałe jonowe
3. Co to są bryły metaliczne
4. Porównanie obok siebie - jonowe vs metaliczne bryły w formie tabelarycznej
5. Podsumowanie

Co to są bryły jonowe?

Jonowe ciała stałe to związki chemiczne zawierające kationy i aniony. Jony te są utrzymywane razem przez siły elektrostatyczne. Nazywamy te siły wiązaniami jonowymi. Jony wiążą się ze sobą w taki sposób, że cały związek jest obojętny (bez ładunku ujemnego lub dodatniego). Tutaj liczba kationów otaczających anion i odwrotnie może różnić się w zależności od ładunku kationu i anionu.

Rycina 01: Silna krystaliczna struktura jonowych ciał stałych

Jony w ciele stałym mogą być jonami prostymi, takimi jak jony sodu i jony chlorkowe (w związku jonowym lub soli chlorku sodu), lub mogą istnieć jony złożone, takie jak jony poliatomowe, tj. Jony amonowe. Te ciała stałe istnieją jako trójwymiarowe sieci i zwykle mają strukturę krystaliczną.

Ponadto jonowymi ciałami stałymi zawierającymi jony wodorowe są kwasy, a te zawierające jony wodorotlenkowe są zasadami. Jonowe ciała stałe niezawierające żadnego z tych jonów są nazywane solami. Związki soli powstają w wyniku reakcji kwasowo-zasadowych. Poza tym jonowe ciała stałe mogą również tworzyć się z parowania (usunięcie rozpuszczalnika spowoduje krystalizację jonów w ciało stałe), wytrącanie, reakcje w stanie stałym itp..

Zwykle jonowe ciała stałe mają bardzo wysokie temperatury topnienia i wrzenia, ponieważ mają silną strukturę sieci 3D, którą bardzo trudno jest rozbić. Te ciała stałe są również zwykle twarde i kruche. Co więcej, jonowe ciała stałe są elektrycznie izolowane, ale po stopieniu lub rozpuszczeniu stają się wysoce przewodzące, ponieważ jony są uwalniane.

Co to są metaliczne bryły?

Metalowe ciała stałe to stałe związki zawierające atomy metali i otaczające je elektrony. Metale są dobrymi przykładami metalicznych ciał stałych. Atomy metali tych ciał stałych są utrzymywane razem przez wiązania metaliczne. Atomy metali istnieją jako kationy o dodatnim ładunku elektrycznym i te atomy są zanurzone w morzu elektronów. Te elektrony pochodzą z atomów metali podczas tworzenia kationów.

Rysunek 02: Metal galu w stanie stałym

Oznacza to, że atomy metali tworzą kationy, uwalniając elektrony walencyjne, a elektrony te występują wokół jonu metalu w zdecentralizowanym stanie, a elektrony te powodują, że atomy metalu są trzymane razem.

Jaka jest różnica między jonowymi a metalicznymi ciałami stałymi?

Zarówno ciała stałe jonowe, jak i ciała stałe metaliczne są w stanie stałym, ale różnią się od siebie składem i właściwościami. Kluczowa różnica między jonowymi i metalicznymi ciałami stałymi polega na tym, że jonowe ciała stałe zasadniczo zawierają kationy i aniony, podczas gdy metalowe ciała stałe zawierają atomy metalu i wolne elektrony.

Ponadto, jonowe ciała stałe mają elektrostatyczne siły przyciągania między kationami i anionami, podczas gdy metaliczne ciała stałe mają wiązania metaliczne. Biorąc pod uwagę właściwości, jonowe ciała stałe są twarde i kruche, a metaliczne ciała stałe są twarde, ciągliwe i ciągliwe.

Poniższa infografika podsumowuje różnicę między jonowymi a metalicznymi ciałami stałymi.

Podsumowanie - jonowe kontra metaliczne bryły

Zarówno ciała stałe jonowe, jak i ciała stałe metaliczne są w stanie stałym, ale różnią się od siebie składem, co również skutkuje ich różnymi właściwościami. Kluczowa różnica między jonowymi i metalicznymi ciałami stałymi polega na tym, że jonowe ciała stałe zasadniczo zawierają kationy i aniony, podczas gdy metalowe ciała stałe zawierają atomy metalu i wolne elektrony. Poza tym jonowe ciała stałe mają elektrostatyczne siły przyciągania między kationami i anionami, ale w metalicznych ciałach stałych występują wiązania metaliczne.

Odniesienie:

1. „Jonowe ciała stałe”. Chemia LibreTexts, Libretexts, 5 czerwca 2019 r., Dostępne tutaj.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Kryształy galu” Autor: en: użytkownik: foobar - Praca własna (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia
2. „Chlorek potasu-3D-jonowy” Autor: Benjah-bmm27 - Praca własna (domena publiczna) za pośrednictwem Commons Wikimedia