Ключовата разлика между йонните и металните твърди вещества е, че йонните твърди вещества по същество съдържат катиони и аниони, докато металните твърди вещества съдържат метални атоми и свободни електрони.
Както йонните твърди вещества, така и металните твърди вещества са в твърдо състояние. Но те се различават един от друг по състав, както и по свойства.
Какво са йонни твърди вещества?
Йонните твърди вещества са химически съединения, съдържащи катиони и аниони. Тези йони се държат заедно от електростатични сили. Ние наричаме тези сили йонни връзки. Йоните се свързват един с друг по начин, по който цялото съединение е неутрално (без отрицателен или положителен заряд). Тук броят на катионите около анион и обратно може да се различава от едно твърдо вещество до друго в зависимост от заряда на катиона и аниона.
Фигура 01: Силна кристална структура на йонни твърди вещества
Йоните в твърдото вещество могат да бъдат прости йони, като натриеви йони и хлоридни йони (в йонно съединение или сол на натриев хлорид), или може да има сложни йони, като многоатомни йони, т.е. амониев йон. Тези твърди тела съществуват като триизмерни мрежи и обикновено имат кристална структура.
Освен това йонните твърди вещества, съдържащи водородни йони, са киселини, а тези, съдържащи хидроксидни йони, са основи. Йонни твърди вещества, които не съдържат нито един от тези йони, се наричат соли. Солните съединения се образуват от киселинно-алкални реакции. Освен това, йонните твърди вещества могат също да се образуват от изпаряване (отстраняването на разтворителя ще кристализира йоните в твърдо вещество), утаяване, реакции в твърдо състояние и др.
Обикновено йонните твърди вещества имат много високи точки на топене и кипене, защото имат силна 3D мрежова структура, която е много трудна за разграждане. Тези твърди вещества също обикновено са твърди и крехки. Освен това, тези йонни твърди вещества са електрически изолиращи, но когато се стопят или разтворят, те стават силно проводими, защото йоните се освобождават.
Какво са метални твърди вещества?
Металните твърди вещества са твърди съединения, съдържащи метални атоми и електрони около тях. Металите са добри примери за метални твърди вещества. Металните атоми на тези твърди вещества се държат заедно чрез метални връзки. Металните атоми съществуват като катиони с положителен електрически заряд и тези атоми са потопени в море от електрони. Тези електрони идват от металните атоми по време на образуването на катиони.
Фигура 02: Метален галий в твърдо състояние
Това означава, че металните атоми образуват катиони чрез освобождаване на валентни електрони и тези електрони се появяват около металния йон в делокализирано състояние и тези електрони карат металните атоми да се задържат заедно.
Каква е разликата между йонни и метални твърди вещества?
Както йонните твърди вещества, така и металните твърди вещества са в твърдо състояние, но се различават едно от друго по състав и свойства. Ключовата разлика между йонните и металните твърди вещества е, че йонните твърди вещества по същество съдържат катиони и аниони, докато металните твърди вещества съдържат метални атоми и свободни електрони.
Освен това, йонните твърди вещества имат електростатични сили на привличане между катиони и аниони, докато металните твърди вещества имат метални връзки. Когато се вземат предвид свойствата, йонните твърди вещества са твърди и крехки, докато металните твърди вещества са твърди, пластични и ковки.
Инфографиката по-долу обобщава разликата между йонни и метални твърди вещества.
Обобщение – Йонни срещу метални твърди вещества
Както йонните твърди вещества, така и металните твърди вещества са в твърдо състояние, но те са различни едно от друго по своя състав, което също води до техните различни свойства. Ключовата разлика между йонните и металните твърди вещества е, че йонните твърди вещества по същество съдържат катиони и аниони, докато металните твърди вещества съдържат метални атоми и свободни електрони. Освен това йонните твърди вещества имат електростатични сили на привличане между катиони и аниони, но в металните твърди вещества има метални връзки.
