Joninis junginys ir molekulinis junginys
Esminis skirtumas tarp joninių ir molekulinių junginių yra tai, kaip atomai paskirsto savo elektronus. Joniniuose junginiuose vyksta visiškas elektronų perdavimas tarp metalų ir nemetalų, kad susidarytų įkrauti jonai, o molekuliniai junginiai susidaro, kai nemetalai dalijasi elektronais, kad pasiektų stabilumą, todėl jų fizinės savybės, tokios kaip lydymosi temperatūros ir laidumas, labai skiriasi.
Akcentai
- Joniniai ryšiai apima elektronų vagystę; molekuliniai ryšiai apima jų dalijimąsi.
- Joniniai junginiai kambario temperatūroje yra griežtai kietos medžiagos, o molekuliniai - įvairios.
- Joninių junginių lydymosi temperatūra yra žymiai aukštesnė nei daugumos molekulinių junginių.
- Joninės medžiagos praleidžia elektrą tik tada, kai kristalinė struktūra yra suirusi.
Kas yra Joninis junginys?
Cheminis ryšys, susidarantis dėl elektrostatinės traukos tarp priešingai įkrautų jonų, paprastai metalo ir nemetalo.
- Susidaro visiškai pernešus vieną ar daugiau elektronų.
- Išdėstytos standžioje, pasikartojančioje 3D struktūroje, vadinamoje kristaline gardele.
- Paprastai pasižymi labai aukšta lydymosi ir virimo temperatūra.
- Efektyviai praleidžia elektrą, kai ištirpsta vandenyje arba išlydoma.
- Standartinėje kambario temperatūroje egzistuoja kaip kieti kristalai.
Kas yra Molekulinis junginys?
Taip pat žinomi kaip kovalentiniai junginiai, jie susideda iš atomų, kuriuos kartu laiko bendros elektronų poros tarp nemetalų.
- Susidaro, kai atomai dalijasi elektronais, kad užpildytų savo išorinius elektronų sluoksnius.
- Egzistuoja kaip atskiros, atskiros molekulės, o ne ištisinės gardelės.
- Dažnai turi santykinai žemą lydymosi ir virimo temperatūrą.
- Paprastai veikia kaip izoliatoriai ir prastai praleidžia elektrą.
- Kambario temperatūroje gali būti kietos, skystos arba dujinės medžiagos.
Palyginimo lentelė
| Funkcija | Joninis junginys | Molekulinis junginys |
|---|---|---|
| Obligacijos tipas | Joninis (elektrostatinis traukos) | Kovalentinis (elektronų dalijimasis) |
| Tipiniai elementai | Metalas + Nemetalas | Nemetalinis + Nemetalinis |
| Fizikinė būsena (RT) | Kristalinė kieta medžiaga | Kieta, skysta arba dujinė |
| Lydymosi temperatūra | Aukšta (paprastai >300°C) | Žemas (paprastai <300 °C) |
| Elektros laidumas | Didelis (kai skystas/vandeninis) | Žemas (silpni laidininkai) |
| Struktūrinis vienetas | Formulės vienetas | Molekulė |
| Tirpumas vandenyje | Dažnai aukštas | Kintamas (priklauso nuo poliškumo) |
Išsamus palyginimas
Elektroninė sąveika ir ryšys
Joniniuose junginiuose atomai žaidžia „davimo ir ėmimo“ žaidimą, kai metalas atiduoda elektronus ir tampa teigiamu katijonu, o nemetalas juos sugriebia ir tampa neigiamu anijonu. Tai sukuria galingą, magnetinę trauką tarp krūvių. Molekuliniai junginiai labiau paremti „bendradarbiavimu“, kai atomai persidengia savo elektronų debesimis, kad pasidalytų poromis, patenkindami savo stabilumo poreikį neprarasdami neutralaus krūvio.
Kristalinė gardelė ir atskiros molekulės
Mikroskopiniame lygmenyje joniniai junginiai iš tikrųjų neturi „pradžios“ ar „pabaigos“; jie susidėlioja į masyvią, pasikartojančią gardelę, vadinamą kristaline gardele, todėl druska atrodo kaip mažyčiai kubeliai. Molekuliniai junginiai egzistuoja kaip atskiri, savarankiški vienetai. Štai kodėl vanduo (molekulinis) gali tekėti kaip skystis, o stalo druska (joninė) išlieka kieta kieta medžiaga, kol jos nepaveikia didelis karštis.
Laidumas ir fazės pokyčiai
Kadangi joniniai junginiai sudaryti iš įkrautų dalelių, jie puikiai perneša elektrą, bet tik tada, kai tie jonai gali laisvai judėti – tai reiškia, kad kristalas turi būti ištirpintas arba ištirpintas vandenyje. Molekuliniai junginiai paprastai neturi šių judančių krūvių, todėl jie yra prasti laidininkai. Be to, silpnos jėgos tarp atskirų molekulių reiškia, kad joms ištirpti ar užvirti reikia daug mažiau energijos, palyginti su užsispyrusiais ryšiais joninėje gardelėje.
Išvaizda ir tekstūra
Skirtumą dažnai galima pastebėti vien liečiant ir žiūrint. Joniniai junginiai beveik visada yra trapūs; jei į juos trenkiate plaktuku, gardelės sluoksniai pasislenka, tarsi krūviai stumia vienas kitą, ir visas darinys subyra. Molekulinės kietosios medžiagos, tokios kaip vaškas ar cukrus, paprastai yra minkštesnės arba lankstesnės, nes jėgas, laikančias atskiras molekules kartu, daug lengviau įveikti.
Privalumai ir trūkumai
Joninis junginys
Privalumai
- +Didelis terminis atsparumas
- +Stiprus struktūrinis vientisumas
- +Puikūs elektrolitai
- +Labai nuspėjami modeliai
Pasirinkta
- −Ypač trapūs
- −Lydymui reikia daug energijos
- −Nelaidus kaip kietos medžiagos
- −Korozinis poveikis kai kuriems metalams
Molekulinis junginys
Privalumai
- +Universalios fizinės formos
- +Mažos energijos apdorojimas
- +Platus reaktyvumo diapazonas
- +Dažnai lengvas
Pasirinkta
- −Mažas atsparumas karščiui
- −Prasti elektros laidininkai
- −Gali būti chemiškai nestabilus
- −Silpnos tarpmolekulinės jėgos
Dažni klaidingi įsitikinimai
Visi vandenyje tirpūs junginiai yra joniniai.
Daugelis molekulinių junginių, tokių kaip cukrus ir etanolis, lengvai tirpsta vandenyje. Skirtumas tas, kad jie tirpsta kaip visos molekulės, o ne skyla į įkrautus jonus.
Joninės jungtys visada yra stipresnės nei kovalentinės jungtys.
Nors joniniai junginiai turi aukštą lydymosi temperatūrą, atskiri kovalentiniai ryšiai molekulėje gali būti neįtikėtinai stiprūs. Pavyzdžiui, deimanto kovalentinius ryšius daug sunkiau nutraukti nei valgomosios druskos.
Molekuliniai junginiai randami tik gyvuose organizmuose.
Nors dauguma organinių medžiagų yra molekulinės, daugelis negyvų dalykų, tokių kaip vanduo, anglies dioksidas ir įvairūs mineralai, taip pat yra molekuliniai junginiai.
Joniniai junginiai yra „molekulės“.
Techniškai joniniai junginiai nesudaro molekulių. Jie sudaro „formulės vienetus“, nes egzistuoja kaip ištisinė gardelė, o ne atskiros, atskiros atomų grupės.
Dažnai užduodami klausimai
Kodėl druska praleidžia elektrą, o cukrus – ne?
Ar junginys gali turėti ir jonines, ir kovalentines jungtis?
Kaip sužinoti, ar junginys yra joninis, vien pagal jo formulę?
Kodėl joniniai junginiai tokie trapūs?
Kurio tipo junginys turi didesnį garų slėgį?
Ar yra kokių nors molekulinių junginių, kurie praleidžia elektrą?
Kas yra „formulės vienetas“?
Kodėl vanduo yra skystis, jei jis molekulinis?
Ar sausas ledas yra joninis ar molekulinis junginys?
Kas lemia molekulinio junginio formą?
Nuosprendis
Joninius junginius rinkitės, kai jums reikia medžiagų, pasižyminčių dideliu terminiu stabilumu ir elektriniu laidumu tirpale, pavyzdžiui, elektrolitų ar ugniai atsparių medžiagų. Molekuliniai junginiai yra geresnis pasirinkimas norint sukurti įvairias fizines būsenas, pradedant gyvybei būtinomis dujomis, tokiomis kaip deguonis, ir baigiant lanksčiais organiniais polimerais.
Susiję palyginimai
Alifatiniai ir aromatiniai junginiai
Šiame išsamiame vadove nagrinėjami esminiai alifatinių ir aromatinių angliavandenilių, dviejų pagrindinių organinės chemijos šakų, skirtumai. Nagrinėjame jų struktūrinius pagrindus, cheminį reaktyvumą ir įvairų pramoninį pritaikymą, pateikdami aiškią sistemą, kaip identifikuoti ir naudoti šias skirtingas molekulines klases moksliniame ir komerciniame kontekste.
Alkanas prieš alkeną
Ši palyginimas paaiškina skirtumus tarp alkanų ir alkenų organinėje chemijoje, apimdamas jų struktūrą, formules, reaktyvumą, būdingas reakcijas, fizikines savybes ir dažniausius panaudojimus, kad parodytų, kaip anglies-anglies dvigubojo ryšio buvimas ar nebuvimas veikia jų cheminį elgesį.
Aminorūgštis ir baltymas
Nors aminorūgštys ir baltymai yra iš esmės susiję, jie atstovauja skirtingiems biologinės sandaros etapams. Aminorūgštys yra atskiri molekuliniai statybiniai blokai, o baltymai yra sudėtingos, funkcinės struktūros, susidarančios, kai šie vienetai jungiasi tam tikromis sekomis, kad įgalintų beveik kiekvieną gyvo organizmo procesą.
Angliavandeniai ir lipidai
Angliavandeniai ir lipidai yra pagrindiniai biologinio gyvenimo kuro šaltiniai, tačiau jie labai skiriasi energijos tankiu ir kaupimo savybėmis. Nors angliavandeniai suteikia greitą energijos prieigą ir struktūrinę paramą, lipidai yra labai koncentruotas, ilgalaikis energijos rezervas ir sudaro esminius vandeniui atsparius ląstelių membranų barjerus.
Atominis skaičius ir masės skaičius
Supratimas skirtumo tarp atominio skaičiaus ir masės skaičiaus yra pirmas žingsnis įvaldant periodinę elementų lentelę. Nors atominis skaičius veikia kaip unikalus pirštų atspaudas, apibrėžiantis elemento tapatybę, masės skaičius nurodo bendrą branduolio svorį, leidžiantį mums atskirti skirtingus to paties elemento izotopus.