Pagrindinis skirtumas tarp molekulinės kietosios medžiagos ir kovalentinio tinklo kietosios medžiagos yra tas, kad molekulinė kieta medžiaga susidaro veikiant Van der Waal jėgoms, o kovalentinis tinklas susidaro dėl kovalentinių cheminių jungčių.
Kietuosius junginius galime skirstyti į kategorijas įvairiais būdais – priklausomai nuo struktūros, sudėties, surišimo, savybių, pritaikymo ir kt. Molekulinės kietosios medžiagos, joninės kietosios medžiagos, metalinės kietosios medžiagos, kovalentinio tinklo kietosios medžiagos yra tokie skirtingi kietųjų medžiagų tipai.
Kas yra molekulinė kieta medžiaga?
Molekulinė kieta medžiaga yra kietas junginys, kurio molekulės laikomos kartu per Van der Waal jėgas. Tarp šių molekulių nėra joninių ar kovalentinių ryšių. Jėgos tarp šių molekulių yra darnios traukos jėgos. Yra įvairių tipų Van der Waal jėgų, kurios gali sukelti molekulinės kietosios medžiagos susidarymą, t. y. dipolio ir dipolio sąveika, pi-pi sąveika, vandenilio ryšys, Londono jėgos ir kt.
01 pav. Molekulinių kietųjų dalelių susidarymas dėl vandenilinio ryšio
Tačiau šios Van der Waal jėgos yra silpnesnės, palyginti su joninėmis ir kovalentinėmis cheminėmis jungtimis. Todėl molekulinės kietosios medžiagos paprastai turi santykinai žemą lydymosi ir virimo temperatūrą. Be to, šios kietosios medžiagos linkusios ištirpti organiniuose tirpikliuose. Šios molekulinės kietosios medžiagos yra mažo tankio ir taip pat nelaidžios; taigi tai minkštieji elektros izoliatoriai.
02 pav. Kietas anglies dioksidas ir kietas kofeinas yra molekulinės kietosios medžiagos
Be to, vertinant skirtingus cheminio elemento alotropus, visi alotropai kartais egzistuoja kaip molekulinės kietosios medžiagos, tačiau dažniausiai kai kurie alotropai yra molekulinės kietosios medžiagos, o kiti to paties cheminio elemento alotropai nėra molekulinės kietosios medžiagos. Pavyzdžiui, yra įvairių alotropinių fosforo formų; mes juos įvardijame kaip raudonąjį, b altąjį ir juodąjį fosforą. Tarp jų b altas fosforas yra kieta molekulinė medžiaga, tačiau raudonasis fosforas egzistuoja kaip grandininės struktūros.
Be to, molekulinės kietosios medžiagos yra plastiškos arba trapios, atsižvelgiant į kietosios medžiagos kristalų paviršių pobūdį. Ir šios plastinės, ir trapios formos taip pat gali patirti elastinę deformaciją.
Kas yra kovalentinio tinklo kietoji medžiaga?
Kovalentinio tinklo kietosios medžiagos yra kieti junginiai, kurių atomai yra tarpusavyje susiję kovalentiniais cheminiais ryšiais. Šios kietosios medžiagos turi daugybę pasikartojančių atomų, sujungtų vienas su kitu kovalentiniais ryšiais. Cheminis ryšys gali sukelti atomų tinklo susidarymą, dėl kurio susidaro tinklinė kieta medžiaga. Todėl kovalentinio tinklo kietąją medžiagą galime laikyti makromolekulės tipu.
Be to, šios kietosios medžiagos gali atsirasti dviem būdais; kaip kristalinės arba amorfinės kietosios medžiagos. Tinkamas tinklo kietosios medžiagos pavyzdys yra deimantas su kovalentiškai sujungtais anglies atomais, kurie sudaro stiprią 3D struktūrą. Paprastai kovalentinio tinklo kietosios medžiagos turi gana aukštą lydymosi ir virimo temperatūrą. Paprastai šios kietosios medžiagos netirpsta bet kokio tipo tirpikliuose, nes labai sunku suardyti ryšius tarp atomų. Be to, šios kietos medžiagos yra labai kietos ir turi mažą elektros laidumą skystoje fazėje. Elektros laidumas kietojoje fazėje gali skirtis priklausomai nuo sudėties.
Kuo skiriasi molekulinė kietoji medžiaga ir kovalentinio tinklo kietoji medžiaga?
Molekulinės kietosios medžiagos ir kovalentinės tinklinės medžiagos yra dviejų tipų kietieji junginiai. Pagrindinis skirtumas tarp molekulinės kietos medžiagos ir kovalentinio tinklo kietosios medžiagos yra tas, kad molekulinė kieta medžiaga susidaro veikiant Van der Waal jėgoms, o kovalentinio tinklo kieta medžiaga susidaro veikiant kovalentinėms cheminėms jungtims. Vertinant jų savybes, molekulinės kietosios medžiagos yra gana minkštos medžiagos, o kovalentinės tinklinės medžiagos yra labai kietos.
Be to, molekulinių kietųjų medžiagų lydymosi temperatūra yra palyginti žema, o kovalentinių tinklinių medžiagų lydymosi temperatūra yra labai aukšta. Be to, molekulinės kietosios medžiagos yra elektros izoliatoriai, o kovalentinės tinklo kietosios medžiagos turi mažą elektros laidumą skystoje būsenoje, o elektrinis laidumas kietoje fazėje gali skirtis priklausomai nuo sudėties. Vandens ledas yra geras molekulinių kietųjų medžiagų pavyzdys, o deimantas yra geriausias kovalentinio tinklo kietosios medžiagos pavyzdys.
Toliau infografika apibendrina skirtumą tarp molekulinės kietosios ir kovalentinės tinklo kietosios medžiagos.
Santrauka – kietas molekulinis ir kovalentinis tinklas
Molekulinės kietosios medžiagos ir kovalentinės tinklinės medžiagos yra dviejų tipų kietieji junginiai. Pagrindinis skirtumas tarp molekulinės kietosios medžiagos ir kovalentinio tinklo kietosios medžiagos yra tas, kad molekulinė kieta medžiaga susidaro veikiant Van der Waal jėgoms, o kovalentinio tinklo kieta medžiaga susidaro veikiant kovalentinėms cheminėms jungtims.
