Ключовата разлика между молекулярно твърдо вещество и ковалентно мрежесто твърдо вещество е, че молекулярното твърдо вещество се образува поради действието на силите на Ван дер Ваал, докато ковалентното мрежово твърдо вещество се образува поради действието на ковалентни химични връзки.
Можем да категоризираме твърдите съединения по различни начини – в зависимост от структурата, състава, свързването, свойствата, приложенията и т.н. Молекулни твърди вещества, йонни твърди вещества, метални твърди вещества, твърди вещества с ковалентна мрежа са толкова различни видове твърди вещества.
Какво е молекулярно твърдо вещество?
Молекулярното твърдо вещество е твърдо съединение, съдържащо молекули, държани заедно чрез силите на Ван дер Ваал. Между тези молекули няма йонни или ковалентни връзки. Силите между тези молекули са кохезионни сили на привличане. Има различни видове сили на Ван дер Ваал, които могат да причинят образуването на молекулярно твърдо вещество, т.е. дипол-диполни взаимодействия, pi-pi взаимодействия, водородни връзки, сили на Лондон и др.
Фигура 01: Образуване на молекулярни твърди частици поради водородно свързване
Въпреки това, тези сили на Ван дер Ваал са по-слаби в сравнение с йонните и ковалентните химични връзки. Следователно, молекулярните твърди вещества обикновено имат относително ниски точки на топене и кипене. Освен това тези твърди вещества са склонни да се разтварят в органични разтворители. Тези молекулярни твърди частици имат ниска плътност и също така са непроводими; следователно това са меки електрически изолатори.
Фигура 02: Твърдият въглероден диоксид и твърдият кофеин са молекулярни твърди вещества
Освен това, когато се разглеждат различните алотропи на химичен елемент, всички алотропи понякога съществуват като молекулярни твърди вещества, но в повечето случаи някои алотропи са молекулярни твърди вещества, докато други алотропи на същия химичен елемент не са молекулярни твърди вещества. Например, има различни алотропни форми на фосфора; ние ги наричаме червен, бял и черен фосфор. Сред тях белият фосфор е молекулярно твърдо вещество, но червеният фосфор съществува като верижни структури.
Освен това, молекулярните твърди вещества са пластични или крехки в зависимост от природата на кристалните повърхности на твърдото вещество. И двете пластични и крехки форми също могат да претърпят еластична деформация.
Какво е ковалентна мрежа?
Твърдите вещества с ковалентна мрежа са твърди съединения, съдържащи атоми, свързани един с друг чрез ковалентни химични връзки. Тези твърди вещества имат редица повтарящи се атоми, свързани един с друг чрез ковалентни връзки. Химическото свързване може да причини образуването на мрежа от атоми, което води до образуването на мрежово твърдо вещество. Следователно, можем да разглеждаме ковалентна мрежа като вид макромолекула.
Освен това, тези твърди вещества могат да се появят по два начина; като кристални твърди вещества или аморфни твърди вещества. Подходящ пример за мрежово твърдо тяло е диамантът с ковалентно свързани въглеродни атоми, който образува силна 3D структура. Обикновено твърдите вещества с ковалентна мрежа имат относително високи точки на топене и кипене. Обикновено тези твърди вещества са неразтворими във всеки тип разтворител, тъй като е много трудно да се разрушат връзките между атомите. Освен това тези твърди вещества са много твърди и имат ниска електропроводимост в течната си фаза. Електрическата проводимост на твърдата фаза може да варира в зависимост от състава.
Каква е разликата между молекулярно твърдо вещество и ковалентно мрежово твърдо вещество?
Молекулярните твърди вещества и твърдите вещества с ковалентна мрежа са два вида твърди съединения. Ключовата разлика между молекулярно твърдо вещество и ковалентно мрежово твърдо вещество е, че молекулярното твърдо вещество се образува поради действието на силите на Ван дер Ваал, докато ковалентното мрежово твърдо вещество се образува поради действието на ковалентни химични връзки. Когато се вземат предвид техните свойства, молекулярните твърди вещества са сравнително мек материал, докато твърдите вещества с ковалентна мрежа са много твърди.
Освен това, молекулярните твърди вещества имат относително ниски точки на топене, докато твърдите вещества с ковалентна мрежа имат много високи точки на топене. Освен това, молекулярните твърди вещества са електрически изолатори, докато твърдите вещества с ковалентна мрежа имат ниска електрическа проводимост в течно състояние, а електрическата проводимост в твърда фаза може да варира в зависимост от състава. Водният лед е добър пример за молекулярни твърди вещества, докато диамантът е най-добрият пример за ковалентно мрежесто твърдо вещество.
Инфографиката по-долу обобщава разликата между молекулярно твърдо вещество и ковалентно мрежово твърдо вещество.
Обобщение – Молекулярно твърдо вещество срещу ковалентно мрежово твърдо вещество
Молекулярните твърди вещества и твърдите вещества с ковалентна мрежа са два вида твърди съединения. Ключовата разлика между молекулярно твърдо вещество и ковалентно мрежово твърдо вещество е, че молекулярното твърдо вещество се образува поради действието на силите на Ван дер Ваал, докато ковалентното мрежово твърдо вещество се образува поради действието на ковалентни химични връзки.
