イオン性化合物と分子性化合物: 違いと比較

イオン性化合物は原子間の電子の移動によって形成され、その結果、静電気力によって一緒に保持された荷電イオンが生成されます。一方、分子化合物は共有結合した原子で構成され、電子を共有して個別の分子を形成します。

主要な取り組み

1. イオン化合物は、静電気力によって一緒に保持されているイオンで構成されています。
2. 分子化合物は、共有結合によって一緒に保持されている分子で構成されています。
3. イオン性化合物は分子化合物よりも融点と沸点が高く、水に溶けます。

イオン化合物と分子化合物

イオン性化合物は、原子が互いに静電気的に引き付けられるイオン結合によって形成されます。 それらはカチオンとアニオンの相互作用を持っています。 一方、分子化合物は共有結合によって形成され、結合を形成する原子によって電子が共有されます。

違いをよりよく理解するには、基本的な用語をよく理解する必要があります。 異なる元素のXNUMXつ以上の原子が結合して、化合物の基本単位である分子を形成します。

すべての化合物は、特性の点で異なります。 これは、すべての 素子 化合物が構成されていることは、さまざまな特性を持っています。 電気陰性度も、知っておくべき最も重要な用語の XNUMX つです。

電気陰性度は、ある元素の原子が他の元素の電子をそのコアに向かって引き寄せる傾向です。 化合物は極性または 無極性、これは要素の電気陰性度に完全に依存します。

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比較表

機能	イオン性化合物	分子化合物
日本語学習	によって形成された 電子の移動 金属と非金属の間には、反対の電荷を帯びたイオン (陽イオンと陰イオン) が互いに引き合います。	によって形成された 電子の共有 2 つ以上の非金属間に共有結合を形成して原子を保持します。
ボンディングタイプ	イオン結合 (逆に帯電したイオン間の静電引力)	共有結合 （原子間の電子の共有）
Structure	カチオンとアニオンが規則的に配置された結晶格子構造。	原子の特定の形状と配置を持つ個別の分子。
室温の状態	典型的には 固体	することができます 固体、液体、または気体 化合物によって異なります。
電気伝導性	良い指揮者 溶融状態または水状態ではイオンが自由に移動できるため。	悪い指揮者 電子は分子内でしっかりと結合しているため、すべての状態で変化します。
水への溶解度	一般に可溶性 水中ではイオンが水分子に引き寄せられるため。	溶解度の変化 水中では、分子の極性とサイズに応じて異なります。
例	塩化ナトリウム(NaCl)、酸化カルシウム(CaO)、硫酸カリウム(K₂SO₄)	水(H₂O)、二酸化炭素(CO₂)、メタン(CH₄)

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イオン性化合物とは何ですか?

イオン性化合物は、電子を獲得または喪失して正味の電荷をもたらす原子または原子団であるイオンの存在を特徴とする化合物の一種です。これらの化合物は通常、金属原子が非金属原子と反応し、金属から非金属への電子の移動を引き起こすときに形成されます。

イオン性化合物の形成

イオン性化合物の形成には、原子が電子を獲得または喪失して安定した電子配置を達成するイオン化のプロセスが含まれます。通常、金属は電子を失ってカチオンと呼ばれる正に帯電したイオンを形成する傾向があり、非金属は電子を獲得してアニオンと呼ばれる負に帯電したイオンを形成する傾向があります。

たとえば、塩化ナトリウム (NaCl) の形成では、最外殻に 1 つの電子を持つナトリウム (Na) 原子がこの電子を失い、ネオンの安定した電子配置を達成し、Na+ イオンを形成します。逆に、塩素 (Cl) 原子は、最外殻を完成させるのに 1 つの電子を必要とし、この電子を獲得して Cl- イオンを形成します。その結果、逆に帯電したイオン間に引力が生じ、イオン結合が形成されます。

イオン性化合物の特徴

1. 結晶格子構造: イオン性化合物は通常、各カチオンがアニオンに囲まれ、またその逆の 3 次元格子構造を形成します。この配置により、逆に帯電したイオン間の引力が最大化され、その結果、格子を保持する強い静電力が発生します。
2. 高い融点と沸点: イオン間の強い静電気力により、イオン性化合物は一般に高い融点と沸点を持ちます。これは、これらの力に打ち勝ち、格子を結合している結合を破壊するには、かなりの量のエネルギーが必要となるためです。
3. 水への溶解度: 水分子の極性により、多くのイオン性化合物は水に溶けます。イオン性化合物が水に溶解すると、水分子が個々のイオンを取り囲み、イオンを結晶格子から効果的に分離し、溶液全体に分散させます。
4. 伝導度: 固体状態では、イオン化合物は格子構造内の固定位置に保持されているため、電気を通しません。ただし、水に溶解または融解すると、イオンは自由に移動できるようになり、電気を伝導できるようになり、溶融したイオン性化合物とその水溶液は良好な電気伝導体になります。

 

分子化合物とは

分子化合物は、主に共有結合による原子間の電子の共有によって形成された分子で構成される化合物です。イオンの形成につながる電子の移動を伴うイオン性化合物とは異なり、分子化合物は分子と呼ばれる個別の単位で構成され、原子は共有電子対によって結合されています。

分子化合物の形成

分子化合物は、非金属原子が電子を共有して結合し、安定した電子配置を達成するときに形成されます。共有結合では、原子が 1 対以上の電子を共有し、その結果分子が形成されます。電子の共有により、各原子は通常 8 個の電子 (オクテット ルール)、または水素の場合は 2 個の電子で構成される完全な外殻を得ることができます。

たとえば、水 (H2O) の形成では、2 つの水素 (H) 原子がそれぞれ 1 つの酸素 (O) 原子と一対の電子を共有します。この電子の共有により、水素原子と酸素原子の間に共有結合が形成され、水分子が形成されます。

分子化合物の特徴

1. 低融点および低沸点: 分子化合物は一般に、イオン化合物に比べて融点と沸点が低くなります。これは、分子間の分子間力 (ファンデルワールス力や水素結合など) がイオン性化合物に存在するイオン結合よりも弱いためです。
2. さまざまな溶解度: 分子化合物の水への溶解度は、分子の極性によって異なります。極性分子は水などの極性溶媒に溶解する傾向がありますが、非極性分子は非極性溶媒によく溶解します。この溶解度の挙動は、分子の極性または非極性領域と溶媒分子の間の相互作用によるものです。
3. 複数のフェーズでの存在: 分子化合物は、分子サイズ、形状、分子間力などの要因に応じて、標準条件下ではさまざまな相 (固体、液体、または気体) で存在できます。たとえば、水のような一部の分子化合物は、温度と圧力に応じて 3 つの相すべてで存在できます。
4. 非導電性: 分子化合物は一般に、自由イオンや可動荷電粒子を含まないため、どの状態 (固体、液体、気体) でも電気を通しません。電流には荷電粒子の存在が必要ですが、電子が移動するのではなく共有される分子化合物には荷電粒子は存在しません。

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イオン化合物と分子化合物の主な違い

• 接着メカニズム:
  • イオン性化合物は電子の移動によって形成され、その結果イオンが形成され、逆に帯電したイオン間の静電引力が生じます。
  • 分子化合物は原子間の電子の共有を通じて形成され、その結果、共有結合によって結合された個別の分子が形成されます。
• 構成:
  • イオン性化合物は、正味の電荷を持つ原子または原子団であるイオンで構成されます。
  • 分子化合物は、共有結合によって結合された原子のグループである分子で構成されています。
• 物理的特性:
  • イオン性化合物は、イオン間の強い静電力により、融点や沸点が高くなることがよくあります。
  • 分子間の分子間力が弱いため、分子化合物は通常、イオン化合物に比べて融点と沸点が低くなります。
• 伝導度:
  • イオン性化合物は、電荷を運ぶことができる遊離イオンの存在により、水に溶解または溶解すると電気を伝導します。
  • 分子化合物は一般に、自由イオンや可動荷電粒子を含まないため、どのような状態 (固体、液体、気体) でも電気を通しません。
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  • 多くのイオン性化合物は、水分子の極性により水に溶けます。水分子の極性はイオンを取り囲み、結晶格子からイオンを解離させることができます。
  • 分子化合物の溶解度は分子の極性によって異なり、極性分子は極性溶媒に溶解し、非極性分子は非極性溶媒に溶解します。