Ключевое различие между ионными и металлическими твердыми телами заключается в том, что ионные твердые тела в основном содержат катионы и анионы, тогда как металлические твердые тела содержат атомы металлов и свободные электроны..
И ионные твердые вещества, и металлические твердые тела находятся в твердом состоянии. Но они отличаются друг от друга как по составу, так и по свойствам.
Что такое ионные твердые тела?
Ионные твердые вещества представляют собой химические соединения, содержащие катионы и анионы. Эти ионы удерживаются вместе электростатическими силами. Мы называем эти силы ионными связями. Ионы связываются друг с другом таким образом, что общее соединение является нейтральным (отсутствие отрицательного или положительного заряда). Здесь количество катионов, окружающих анион, и наоборот, может различаться от одного твердого тела к другому в зависимости от заряда катиона и аниона.
Рисунок 01: Прочная кристаллическая структура ионных твердых тел
Ионы в твердом теле могут быть простыми ионами, такими как ионы натрия и ионы хлорида (в ионном соединении или соли хлорида натрия), или могут быть сложные ионы, такие как многоатомные ионы, то есть ион аммония. Эти твердые тела существуют в виде трехмерных сетей и обычно имеют кристаллическую структуру.
Кроме того, ионные твердые вещества, содержащие ионы водорода, являются кислотами, а содержащие ионы гидроксида являются основаниями. Ионные твердые вещества, не содержащие ни одного из этих ионов, называются солями. Солевые соединения образуются в результате кислотно-щелочных реакций. Кроме того, ионные твердые вещества могут также образовываться в результате испарения (удаление растворителя приведет к кристаллизации ионов в твердое вещество), осаждения, твердофазных реакций и т. д.
Обычно ионные твердые вещества имеют очень высокие температуры плавления и кипения, потому что они имеют прочную трехмерную сетчатую структуру, которую очень трудно разрушить. Эти твердые тела также обычно твердые и хрупкие. Кроме того, эти ионные твердые вещества обладают электроизоляционными свойствами, но при расплавлении или растворении они становятся очень проводящими, поскольку высвобождаются ионы.
Что такое металлические твердые тела?
Металлические твердые тела представляют собой твердые соединения, содержащие атомы металлов и электроны вокруг них. Металлы являются хорошими примерами металлических твердых тел. Атомы металлов этих твердых тел удерживаются вместе металлическими связями. Атомы металлов существуют в виде катионов, имеющих положительный электрический заряд, и эти атомы погружены в море электронов. Эти электроны исходят от атомов металла при образовании катионов.
Рисунок 02: Металлический галлий в твердом состоянии
Это означает, что атомы металла образуют катионы, высвобождая валентные электроны, и эти электроны находятся вокруг иона металла в делокализованном состоянии, и эти электроны заставляют атомы металла удерживаться вместе.
В чем разница между ионными и металлическими твердыми телами?
И ионные твердые тела, и металлические твердые тела находятся в твердом состоянии, но они отличаются друг от друга по составу и свойствам. Ключевое различие между ионными и металлическими твердыми телами заключается в том, что ионные твердые тела в основном содержат катионы и анионы, тогда как металлические твердые тела содержат атомы металла и свободные электроны..
Кроме того, ионные твердые тела имеют электростатические силы притяжения между катионами и анионами, в то время как металлические твердые тела имеют металлические связи. При рассмотрении свойств ионные твердые тела твердые и хрупкие, а металлические твердые, пластичные и ковкие.
Приведенная ниже инфографика суммирует разницу между ионными и металлическими твердыми телами.
Резюме – Ионные и металлические твердые тела
И ионные твердые вещества, и металлические твердые тела находятся в твердом состоянии, но они отличаются друг от друга по своему составу, что также приводит к их различным свойствам. Ключевое различие между ионными и металлическими твердыми телами заключается в том, что ионные твердые вещества в основном содержат катионы и анионы, тогда как металлические твердые тела содержат атомы металла и свободные электроны. Кроме того, в ионных твердых телах существуют силы электростатического притяжения между катионами и анионами, а в металлических твердых телах существуют металлические связи.
