Ключевое различие между молекулярным твердым телом и ковалентным сетчатым твердым телом заключается в том, что молекулярное твердое тело формируется из-за действия сил Ван-дер-Ваальса, тогда как ковалентное твердое тело формируется из-за действия ковалентных химических связей.
Мы можем классифицировать твердые соединения по-разному – в зависимости от структуры, состава, связи, свойств, применения и т. д. Молекулярные твердые вещества, ионные твердые вещества, металлические твердые вещества, твердые вещества с ковалентной сеткой – это такие разные типы твердых тел.
Что такое молекулярное тело?
Твердое молекулярное тело представляет собой твердое соединение, содержащее молекулы, удерживаемые вместе силами Ван-дер-Ваальса. Между этими молекулами нет ни ионных, ни ковалентных связей. Силы между этими молекулами представляют собой силы когезионного притяжения. Существуют различные типы сил Ван-дер-Ваальса, которые могут вызывать образование твердого молекулярного тела, т. е. диполь-дипольные взаимодействия, взаимодействия пи-пи, водородные связи, силы Лондона и т. д.
Рисунок 01: Формирование молекулярных твердых тел из-за водородных связей
Однако эти силы Ван-дер-Ваальса слабее по сравнению с ионными и ковалентными химическими связями. Поэтому молекулярные твердые вещества обычно имеют относительно низкие температуры плавления и кипения. Кроме того, эти твердые вещества склонны растворяться в органических растворителях. Эти молекулярные твердые вещества имеют низкую плотность и также непроводят электричество; таким образом, это мягкие электрические изоляторы.
Рисунок 02: Твердый углекислый газ и твердый кофеин являются молекулярными твердыми веществами
Более того, при рассмотрении различных аллотропов химического элемента все аллотропы иногда существуют в виде молекулярных твердых тел, но в большинстве случаев некоторые аллотропы являются молекулярными твердыми телами, а другие аллотропы одного и того же химического элемента не являются молекулярными твердыми телами. Например, существуют различные аллотропные формы фосфора; мы называем их красным, белым и черным фосфором. Среди них белый фосфор представляет собой молекулярное твердое вещество, а красный фосфор существует в виде цепочечных структур.
Кроме того, молекулярные твердые тела либо пластичны, либо хрупки в зависимости от природы кристаллических граней твердого тела. И эти пластичные, и хрупкие формы также могут подвергаться упругой деформации.
Что такое твердое тело ковалентной сети?
Твердые вещества с ковалентной сеткой представляют собой твердые соединения, содержащие атомы, связанные друг с другом ковалентными химическими связями. Эти твердые вещества имеют ряд повторяющихся атомов, связанных друг с другом ковалентными связями. Химическая связь может вызвать образование сетки атомов, что приводит к образованию твердой сетки. Следовательно, мы можем рассматривать твердое тело ковалентной сетки как разновидность макромолекулы.
Кроме того, эти твердые вещества могут образовываться двумя способами; как кристаллические твердые вещества или аморфные твердые вещества. Подходящим примером сетчатого твердого тела является алмаз с ковалентно связанными атомами углерода, который образует прочную трехмерную структуру. Обычно твердые вещества с ковалентной сеткой имеют относительно высокие температуры плавления и кипения. Как правило, эти твердые вещества нерастворимы ни в каком растворителе, потому что очень трудно разрушить связи между атомами. Кроме того, эти твердые тела очень твердые и имеют низкую электропроводность в жидкой фазе. Электропроводность в твердой фазе может варьироваться в зависимости от состава.
В чем разница между молекулярным твердым телом и ковалентным сетевым твердым телом?
Молекулярные твердые вещества и ковалентные сетчатые твердые вещества представляют собой два типа твердых соединений. Ключевое различие между молекулярным твердым телом и твердым телом с ковалентной сеткой заключается в том, что молекулярное твердое тело образуется из-за действия сил Ван-дер-Ваальса, тогда как твердое тело с ковалентной сеткой образуется из-за действия ковалентных химических связей. С точки зрения их свойств молекулярные твердые тела представляют собой относительно мягкий материал, в то время как твердые вещества с ковалентной сеткой очень твердые.
Более того, молекулярные твердые вещества имеют относительно низкие температуры плавления, тогда как твердые вещества с ковалентной сеткой имеют очень высокие температуры плавления. Кроме того, молекулярные твердые вещества являются электрическими изоляторами, в то время как твердые вещества с ковалентной сеткой имеют низкую электропроводность в жидком состоянии, а электропроводность в твердой фазе может варьироваться в зависимости от состава. Водяной лед - хороший пример молекулярных твердых тел, а алмаз - лучший пример твердого тела с ковалентной сетью.
Ниже на инфографике показана разница между молекулярным твердым телом и ковалентным сетчатым твердым телом.
Резюме – Молекулярное твердое тело против ковалентного сетчатого твердого тела
Молекулярные твердые вещества и ковалентные сетчатые твердые вещества представляют собой два типа твердых соединений. Ключевое различие между молекулярным твердым телом и твердым телом с ковалентной сеткой заключается в том, что молекулярное твердое тело формируется из-за действия сил Ван-дер-Ваальса, тогда как твердое тело с ковалентной сеткой формируется из-за действия ковалентных химических связей.
