Pagrindinis skirtumas tarp joninių ir metalinių kietųjų medžiagų yra tas, kad joninėse kietosiose medžiagose iš esmės yra katijonų ir anijonų, o kietose metalinėse medžiagose yra metalo atomų ir laisvųjų elektronų.
Joninės ir metalinės kietosios medžiagos yra kietosios būsenos. Tačiau jie skiriasi vienas nuo kito sudėtimi ir savybėmis.
Kas yra joninės kietosios medžiagos?
Joninės kietosios medžiagos yra cheminiai junginiai, kurių sudėtyje yra katijonų ir anijonų. Šiuos jonus kartu laiko elektrostatinės jėgos. Šias jėgas mes vadiname joninėmis jungtimis. Jonai jungiasi vienas su kitu taip, kad bendras junginys būtų neutralus (nėra neigiamo ar teigiamo krūvio). Čia katijonų, supančių anijoną ir atvirkščiai, skaičius įvairiose kietosiose medžiagose gali skirtis priklausomai nuo katijono ir anijono krūvio.
01 pav.: stipri kristalinė joninių kietųjų dalelių struktūra
Jonai kietoje medžiagoje gali būti paprasti jonai, pvz., natrio jonai ir chlorido jonai (natrio chlorido joniniame junginyje arba druskoje), arba gali būti sudėtingų jonų, tokių kaip daugiaatominiai jonai, t. y. amonio jonai. Šios kietosios medžiagos egzistuoja kaip trimačiai tinklai ir paprastai turi kristalinę struktūrą.
Be to, joninės kietosios medžiagos, kuriose yra vandenilio jonų, yra rūgštys, o hidroksido jonų turinčios medžiagos yra bazės. Joninės kietos medžiagos, kuriose nėra nė vieno iš šių jonų, vadinamos druskomis. Druskos junginiai susidaro vykstant rūgščių-šarmų reakcijoms. Be to, joninės kietosios medžiagos taip pat gali susidaryti dėl garavimo (pašalinus tirpiklį jonai kristalizuojasi į kietą medžiagą), nusodinant, kietosios būsenos reakcijose ir kt.
Paprastai joninės kietosios medžiagos turi labai aukštą lydymosi ir virimo temperatūrą, nes jos turi stiprią 3D tinklo struktūrą, kurią labai sunku suskaidyti. Šios kietos medžiagos taip pat paprastai yra kietos ir trapios. Be to, šios joninės kietosios medžiagos yra elektrą izoliuojančios, tačiau išlydytos arba ištirpusios jos tampa labai laidios, nes išsiskiria jonai.
Kas yra metalinės kietosios medžiagos?
Metalinės kietosios medžiagos yra kieti junginiai, kurių aplink yra metalo atomai ir elektronai. Metalai yra geri kietųjų metalų pavyzdžiai. Šių kietųjų medžiagų metalo atomai yra laikomi kartu per metalines jungtis. Metalo atomai egzistuoja kaip katijonai, turintys teigiamą elektrinį krūvį, ir šie atomai yra panardinti į elektronų jūrą. Šie elektronai atsiranda iš metalo atomų formuojantis katijonams.
02 pav.: Galio metalas kietojo kūno
Tai reiškia, kad metalo atomai sudaro katijonus, išskirdami valentinius elektronus, o šie elektronai atsiranda aplink metalo joną delokalizuotame būsenoje, ir dėl šių elektronų metalo atomai laikosi kartu.
Kuo skiriasi joninės ir metalinės kietosios medžiagos?
Joninės ir metalinės kietosios medžiagos yra kietosios būsenos, tačiau jos skiriasi viena nuo kitos sudėtimi ir savybėmis. Pagrindinis skirtumas tarp joninių ir metalinių kietųjų medžiagų yra tas, kad joninėse kietosiose medžiagose iš esmės yra katijonų ir anijonų, o kietose metalinėse medžiagose yra metalų atomų ir laisvųjų elektronų.
Be to, joninės kietosios medžiagos turi elektrostatinės traukos jėgas tarp katijonų ir anijonų, o kietosios metalinės medžiagos turi metalinių ryšių. Vertinant savybes, joninės kietosios medžiagos yra kietos ir trapios, o kietos metalinės medžiagos yra kietos, plastiškos ir kaliosios.
Toliau pateiktoje infografijoje apibendrinamas skirtumas tarp joninių ir metalinių kietųjų medžiagų.
Santrauka – joninės ir metalinės kietosios medžiagos
Joninės ir metalinės kietosios medžiagos yra kietosios būsenos, tačiau skiriasi viena nuo kitos savo sudėtimi, todėl skiriasi ir jų savybės. Pagrindinis skirtumas tarp joninių ir metalinių kietųjų medžiagų yra tas, kad joninėse kietosiose medžiagose iš esmės yra katijonų ir anijonų, o kietose metalinėse medžiagose yra metalo atomų ir laisvųjų elektronų. Be to, joninės kietosios medžiagos turi elektrostatinės traukos jėgas tarp katijonų ir anijonų, tačiau kietose metalinėse medžiagose yra metalinių ryšių.
