Ионные и молекулярные соединения: разница и сравнение

Ионные соединения образуются в результате переноса электронов между атомами, в результате чего заряженные ионы удерживаются вместе электростатическими силами. Молекулярные соединения, с другой стороны, состоят из ковалентно связанных атомов, разделяющих электроны, образующих дискретные молекулы.

Основные выводы

1. Ионные соединения состоят из ионов, удерживаемых вместе электростатическими силами.
2. Молекулярные соединения состоят из молекул, которые удерживаются вместе ковалентными связями.
3. Ионные соединения имеют более высокие температуры плавления и кипения, чем молекулярные соединения, и растворимы в воде.

Ионные соединения против молекулярных соединений

Ионные соединения образованы ионными связями, в которых атомы электростатически притягиваются друг к другу. Они имеют взаимодействие катионов и анионов в них. В то время как молекулярные соединения образованы ковалентными связями, в которых электроны разделяют атомы, образующие связь.

Чтобы лучше понять разницу, нужно хорошо понимать базовую терминологию. Два или более двух атомов разных элементов объединяются, образуя молекулу, которая является основной единицей соединения.

Каждое соединение отличается по своим свойствам. Это связано с тем, что каждый элемент из которых состоит соединение, обладает различными свойствами. Электроотрицательность также является одним из наиболее важных терминов, которые необходимо знать.

Электроотрицательность — это тенденция атома элемента притягивать электроны других элементов к своему ядру. Соединение может быть полярным или неполярный, а это целиком зависит от электроотрицательности элементов.

---

 

Сравнительная таблица

Особенность	Ионные Соединения	Молекулярные соединения
обучение	Сформированный перенос электронов Между металлом и неметаллом, в результате чего противоположно заряженные ионы (катионы и анионы) притягиваются друг к другу.	Сформированный обмен электронами между двумя или более неметаллами, образуя ковалентные связи, удерживающие атомы вместе.
Тип склеивания	Ионная связь (электростатическое притяжение между противоположно заряженными ионами)	Ковалентная связь (обмен электронов между атомами)
Структура	Кристаллическая решетка с регулярным расположением катионов и анионов.	Дискретные молекулы с определенной формой и расположением атомов.
Состояние при комнатной температуре	Обычно твердых	Может быть твердые тела, жидкости или газы в зависимости от соединения.
Электрическая проводимость	Хорошие дирижеры в расплавленном или водном состоянии, так как ионы могут свободно перемещаться.	Плохие проводники во всех состояниях, поскольку электроны прочно связаны внутри молекул.
Растворимость в воде	Обычно растворим в воде из-за притяжения ионов к молекулам воды.	Различная растворимость в воде в зависимости от полярности и размера молекулы.
Примеры	Хлорид натрия (NaCl), оксид кальция (CaO), сульфат калия (K₂SO₄)	Вода (H₂O), Углекислый газ (CO₂), Метан (CH₄)

---

 

Что такое Ионные соединения?

Ионные соединения — это тип химического соединения, характеризующийся наличием ионов, которые представляют собой атомы или группы атомов, которые приобрели или потеряли электроны, что приводит к образованию чистого электрического заряда. Эти соединения обычно образуются, когда атомы металлов реагируют с атомами неметаллов, что приводит к переносу электронов от металла к неметаллу.

Образование ионных соединений

Образование ионных соединений включает процесс ионизации, при котором атомы либо приобретают, либо теряют электроны для достижения стабильной электронной конфигурации. Обычно металлы имеют тенденцию терять электроны с образованием положительно заряженных ионов, известных как катионы, тогда как неметаллы имеют тенденцию приобретать электроны с образованием отрицательно заряженных ионов, называемых анионами.

Например, при образовании хлорида натрия (NaCl) атомы натрия (Na) с одним электроном во внешней оболочке теряют этот электрон, чтобы достичь стабильной электронной конфигурации неона, образуя ионы Na⁺. И наоборот, атомы хлора (Cl), которым требуется один электрон для завершения своей внешней оболочки, получают этот электрон с образованием ионов Cl⁻. Возникающее притяжение между противоположно заряженными ионами приводит к образованию ионной связи.

Характеристики ионных соединений

1. Структура кристаллической решетки: Ионные соединения обычно образуют трехмерную решетчатую структуру, где каждый катион окружен анионами и наоборот. Такое расположение максимизирует притяжение между противоположно заряженными ионами, что приводит к возникновению сильных электростатических сил, удерживающих решетку вместе.
2. Высокие температуры плавления и кипения: Из-за сильных электростатических сил между ионами ионные соединения обычно имеют высокие температуры плавления и кипения. Это связано с тем, что для преодоления этих сил и разрыва связей, удерживающих решетку вместе, требуется значительное количество энергии.
3. Растворимость в воде: Многие ионные соединения растворимы в воде из-за полярной природы молекул воды. Когда ионное соединение растворяется в воде, молекулы воды окружают отдельные ионы, эффективно отделяя их от кристаллической решетки и позволяя им диспергироваться по раствору.
4. Проводимость: В твердом состоянии ионные соединения не проводят электричество, поскольку ионы удерживаются в фиксированных положениях внутри структуры решетки. Однако при растворении в воде или плавлении ионы обретают свободу перемещения и могут проводить электричество, что делает расплавленные ионные соединения и их водные растворы хорошими проводниками электричества.

 

Что такое молекулярные соединения?

Молекулярные соединения — это химические соединения, состоящие из молекул, образующихся за счет обмена электронами между атомами, в первую очередь за счет ковалентных связей. В отличие от ионных соединений, которые включают перенос электронов, приводящий к образованию ионов, молекулярные соединения состоят из дискретных единиц, называемых молекулами, где атомы удерживаются вместе общими парами электронов.

Образование молекулярных соединений

Молекулярные соединения образуются, когда атомы неметаллов связываются друг с другом путем обмена электронами для достижения стабильной электронной конфигурации. В ковалентной связи атомы имеют одну или несколько пар электронов, что приводит к образованию молекулы. Совместное использование электронов позволяет каждому атому получить полную внешнюю оболочку, обычно состоящую из восьми электронов (правило октетов) или двух электронов для водорода.

Например, при образовании воды (H₂O) каждый из двух атомов водорода (H) имеет общую пару электронов с одним атомом кислорода (O). Такое совместное использование электронов создает ковалентные связи между атомами водорода и кислорода, что приводит к образованию молекулы воды.

Характеристики молекулярных соединений

1. Низкие температуры плавления и кипения: Молекулярные соединения обычно имеют более низкие температуры плавления и кипения по сравнению с ионными соединениями. Это связано с тем, что межмолекулярные силы между молекулами (например, силы Ван-дер-Ваальса или водородные связи) слабее, чем ионные связи, присутствующие в ионных соединениях.
2. Различная растворимость: Растворимость молекулярных соединений в воде варьируется в зависимости от полярности молекул. Полярные молекулы имеют тенденцию растворяться в полярных растворителях, таких как вода, тогда как неполярные молекулы лучше растворяются в неполярных растворителях. Такое поведение растворимости обусловлено взаимодействием между полярными или неполярными областями молекул и молекулами растворителя.
3. Существование в нескольких фазах: Молекулярные соединения могут существовать в разных фазах (твердой, жидкой или газообразной) при стандартных условиях, в зависимости от таких факторов, как размер молекул, форма и межмолекулярные силы. Например, некоторые молекулярные соединения, такие как вода, могут существовать во всех трех фазах в зависимости от температуры и давления.
4. Непроводимость: Молекулярные соединения обычно не проводят электричество ни в каком состоянии (твердом, жидком или газообразном), поскольку они не содержат свободных ионов или подвижных заряженных частиц. Электрический ток требует наличия заряженных частиц, которые отсутствуют в молекулярных соединениях, где электроны делятся, а не передаются.

---

Основные различия между ионными соединениями и молекулярными соединениями

• Механизм склеивания:
  • Ионные соединения образуются за счет переноса электронов, что приводит к образованию ионов и электростатическому притяжению между противоположно заряженными ионами.
  • Молекулярные соединения образуются за счет совместного использования электронов между атомами, что приводит к образованию дискретных молекул, удерживаемых вместе ковалентными связями.
• Состав:
  • Ионные соединения состоят из ионов, которые представляют собой атомы или группы атомов с общим электрическим зарядом.
  • Молекулярные соединения состоят из молекул, которые представляют собой группы атомов, удерживаемых вместе ковалентными связями.
• Физические свойства:
  • Ионные соединения часто имеют высокие температуры плавления и кипения из-за сильных электростатических сил между ионами.
  • Молекулярные соединения обычно имеют более низкие температуры плавления и кипения по сравнению с ионными соединениями из-за более слабых межмолекулярных сил между молекулами.
• Проводимость:
  • Ионные соединения проводят электричество при растворении в воде или плавлении из-за присутствия свободных ионов, способных переносить электрический заряд.
  • Молекулярные соединения обычно не проводят электричество ни в каком состоянии (твердом, жидком или газообразном), поскольку не содержат свободных ионов или подвижных заряженных частиц.
• Растворимость:
  • Многие ионные соединения растворимы в воде из-за полярной природы молекул воды, которые могут окружать ионы из кристаллической решетки и диссоциировать их.
  • Растворимость молекулярных соединений варьируется в зависимости от полярности молекул: полярные молекулы растворяются в полярных растворителях, а неполярные молекулы растворяются в неполярных растворителях.

Последнее обновление: 06 марта 2024 г.