Іонні та молекулярні сполуки: різниця та порівняння

Іонні сполуки утворюються шляхом передачі електронів між атомами, в результаті чого заряджені іони утримуються разом завдяки електростатичним силам. Молекулярні сполуки, з іншого боку, складаються з ковалентно зв’язаних атомів, які ділять електрони, утворюючи дискретні молекули.

Ключові винесення

1. Іонні сполуки складаються з іонів, які утримуються разом завдяки електростатичним силам.
2. Молекулярні сполуки складаються з молекул, які утримуються разом ковалентними зв’язками.
3. Іонні сполуки мають вищі температури плавлення та кипіння, ніж молекулярні сполуки, і розчиняються у воді.

Іонні сполуки проти молекулярних сполук

Іонні сполуки утворюються іонними зв’язками, в яких атоми електростатично притягуються один до одного. У них взаємодіють катіони та аніони. Тоді як молекулярні сполуки утворюються ковалентними зв’язками, в яких електрони поділяються між атомами, що утворюють зв’язок.

Щоб краще зрозуміти різницю, потрібно добре розуміти основну термінологію. Два або більше двох атомів різних елементів об’єднуються, утворюючи молекулу, яка є основною одиницею сполуки.

Кожна сполука відрізняється за властивостями. Це пов'язано з тим, що кожен елемент з яких складається сполука, має різні властивості. Електронегативність також є одним із найважливіших термінів, які слід знати.

Електронегативність — це властивість атома елемента притягувати електрони інших елементів до свого ядра. Сполука може бути полярною або неполярний, і це повністю залежить від електронегативності елементів.

---

 

Таблиця порівняння

особливість	Іонні сполуки	Молекулярні сполуки
навчання	Утворений перенесення електронів між металом і неметалом, в результаті чого протилежно заряджені іони (катіони та аніони) притягуються один до одного.	Утворений обмін електронами між двома або більше неметалами, утворюючи ковалентні зв’язки, щоб утримувати атоми разом.
Тип склеювання	Іонне склеювання (електростатичне тяжіння між протилежно зарядженими іонами)	Ковалентний зв'язок (розподіл електронів між атомами)
структура	Структура кристалічної гратки з регулярним розташуванням катіонів та аніонів.	Дискретні молекули зі специфічною формою та розташуванням атомів.
Стан при кімнатній температурі	Зазвичай твердих речовин	Може бути тверді речовини, рідини або гази залежно від сполуки.
Електропровідність	Хороші провідники у розплавленому або водному стані, оскільки іони можуть вільно рухатися.	Погані провідники у всіх станах, оскільки електрони міцно зв’язані всередині молекул.
Розчинність у воді	Загалом розчинний у воді внаслідок притягання іонів до молекул води.	Різна розчинність у воді, залежно від полярності та розміру молекули.
прикладів	Хлорид натрію (NaCl), оксид кальцію (CaO), сульфат калію (K₂SO₄)	Вода (H₂O), вуглекислий газ (CO₂), метан (CH₄)

---

 

Що таке іонні сполуки?

Іонні сполуки – це тип хімічних сполук, що характеризується присутністю іонів, які є атомами або групами атомів, які отримали або втратили електрони, що призводить до сумарного електричного заряду. Ці сполуки зазвичай утворюються, коли атоми металів реагують з атомами неметалів, що призводить до перенесення електронів від металу до неметалу.

Утворення йонних сполук

Утворення іонних сполук включає процес іонізації, коли атоми або отримують, або втрачають електрони для досягнення стабільної електронної конфігурації. Як правило, метали мають тенденцію втрачати електрони з утворенням позитивно заряджених іонів, відомих як катіони, тоді як неметали мають тенденцію отримувати електрони з утворенням негативно заряджених іонів, які називаються аніонами.

Наприклад, при утворенні хлориду натрію (NaCl) атоми натрію (Na) з одним електроном у своїй зовнішній оболонці втрачають цей електрон, щоб досягти стабільної електронної конфігурації неону, утворюючи іони Na⁺. І навпаки, атомам хлору (Cl), яким потрібен один електрон, щоб завершити зовнішню оболонку, вони отримують цей електрон для утворення іонів Cl⁻. Результуюче притягання між протилежно зарядженими іонами призводить до утворення іонного зв’язку.

Характеристика йонних сполук

1. Структура кристалічної решітки: Іонні сполуки зазвичай утворюють тривимірну гратчасту структуру, де кожен катіон оточений аніонами, і навпаки. Таке розташування максимізує тяжіння між протилежно зарядженими іонами, що призводить до сильних електростатичних сил, які утримують решітку разом.
2. Високі температури плавлення і кипіння: Через сильні електростатичні сили між іонами іонні сполуки зазвичай мають високі точки плавлення та кипіння. Це пов’язано з тим, що для подолання цих сил і розриву зв’язків, що утримують решітку, потрібна значна кількість енергії.
3. Розчинність у воді: Багато іонних сполук розчинні у воді через полярну природу молекул води. Коли іонна сполука розчиняється у воді, молекули води оточують окремі іони, ефективно відокремлюючи їх від кристалічної решітки та дозволяючи їм розсіюватися по всьому розчину.
4. Провідність: У твердому стані іонні сполуки не проводять електрику, оскільки іони утримуються у фіксованих положеннях у структурі решітки. Однак, розчиняючись у воді або розплавляючись, іони стають вільними для руху та можуть проводити електрику, завдяки чому розплавлені іонні сполуки та їхні водні розчини стають хорошими провідниками електрики.

 

Що таке молекулярні сполуки?

Молекулярні сполуки — це хімічні сполуки, що складаються з молекул, утворених шляхом обміну електронами між атомами, переважно через ковалентні зв’язки. На відміну від іонних сполук, які включають перенесення електронів, що призводить до утворення іонів, молекулярні сполуки складаються з дискретних одиниць, які називаються молекулами, де атоми утримуються разом спільними парами електронів.

Утворення молекулярних сполук

Молекулярні сполуки утворюються, коли атоми неметалів зв’язуються між собою шляхом обміну електронами для досягнення стабільної електронної конфігурації. У ковалентному зв’язку атоми поділяють одну або кілька пар електронів, що призводить до утворення молекули. Спільне використання електронів дозволяє кожному атому отримати повну зовнішню оболонку, яка зазвичай складається з восьми електронів (правило октету) або двох електронів для водню.

Наприклад, при утворенні води (H₂O) два атоми водню (H) мають спільну пару електронів з одним атомом кисню (O). Такий розподіл електронів створює ковалентні зв’язки між атомами водню та кисню, що призводить до утворення молекули води.

Характеристика молекулярних сполук

1. Низькі температури плавлення і кипіння: Молекулярні сполуки зазвичай мають нижчі точки плавлення та кипіння порівняно з іонними сполуками. Це пояснюється тим, що міжмолекулярні сили між молекулами (такі як сили Ван-дер-Ваальса або водневі зв’язки) слабші, ніж іонні зв’язки, присутні в іонних сполуках.
2. Різна розчинність: Розчинність молекулярних сполук у воді змінюється залежно від полярності молекул. Полярні молекули, як правило, розчиняються в полярних розчинниках, таких як вода, тоді як неполярні молекули краще розчиняються в неполярних розчинниках. Така поведінка розчинності зумовлена ​​взаємодією між полярними чи неполярними областями молекул і молекулами розчинника.
3. Існування в кількох фазах: Молекулярні сполуки можуть існувати в різних фазах (твердій, рідкій або газоподібній) за стандартних умов залежно від таких факторів, як розмір молекули, форма та міжмолекулярні сили. Наприклад, деякі молекулярні сполуки, такі як вода, можуть існувати у всіх трьох фазах залежно від температури та тиску.
4. Непровідність: Молекулярні сполуки зазвичай не проводять електрику в будь-якому стані (твердому, рідкому або газоподібному), оскільки вони не містять вільних іонів або рухомих заряджених частинок. Електричний струм вимагає наявності заряджених частинок, яких немає в молекулярних сполуках, де електрони поділяються, а не передаються.

---

Основні відмінності між іонними та молекулярними сполуками

• Механізм зв'язування:
  • Іонні сполуки утворюються шляхом перенесення електронів, що призводить до утворення іонів і електростатичного притягання між протилежно зарядженими іонами.
  • Молекулярні сполуки утворюються через спільне використання електронів між атомами, що призводить до утворення дискретних молекул, які утримуються разом ковалентними зв’язками.
• Склад::
  • Іонні сполуки складаються з іонів, які є атомами або групами атомів із сумарним електричним зарядом.
  • Молекулярні сполуки складаються з молекул, які є групами атомів, укріплених разом ковалентними зв’язками.
• Фізичні властивості:
  • Іонні сполуки часто мають високі температури плавлення та кипіння через сильні електростатичні сили між іонами.
  • Молекулярні сполуки зазвичай мають нижчі температури плавлення та кипіння порівняно з іонними сполуками через слабкіші міжмолекулярні сили між молекулами.
• Провідність:
  • Іонні сполуки проводять електрику при розчиненні у воді або розплавленні завдяки наявності вільних іонів, здатних нести електричний заряд.
  • Молекулярні сполуки, як правило, не проводять електрику в будь-якому стані (твердому, рідкому або газоподібному), оскільки вони не містять вільних іонів або рухомих заряджених частинок.
• розчинність:
  • Багато іонних сполук розчинні у воді через полярну природу молекул води, які можуть оточувати йони та дисоціювати з кристалічної решітки.
  • Розчинність молекулярних сполук змінюється залежно від полярності молекул, при цьому полярні молекули розчиняються в полярних розчинниках, а неполярні молекули розчиняються в неполярних розчинниках.

Останнє оновлення: 06 березня 2024 р