Las sustancias sólidas son compuestos que existen en estado sólido a una temperatura y presión determinadas. El estado sólido significa que los átomos, moléculas o iones en esa sustancia están fuertemente empaquetados, evitando el movimiento de esas especies químicas (a diferencia de los líquidos o gases). Hay dos tipos principales de sustancias sólidas; Sólidos iónicos y sólidos moleculares. Los compuestos iónicos contienen iones que se mantienen unidos a través de enlaces químicos iónicos. Los enlaces iónicos son fuerzas de atracción electrostática entre iones de carga opuesta. Los sólidos moleculares son sustancias sólidas que contienen moléculas discretas unidas por medio de las fuerzas de Van der Waal. los diferencia clave entre sólidos iónicos y sólidos moleculares es que los sólidos iónicos contienen enlaces químicos iónicos mientras que los sólidos moleculares contienen fuerzas de Van der Waal.
1. Resumen y diferencia clave
2. ¿Qué son los sólidos iónicos?
3. ¿Qué son los sólidos moleculares?
4. Comparación lado a lado - Sólidos iónicos versus moleculares en forma tabular
5. Resumen
Los sólidos iónicos son compuestos sólidos compuestos de iones de carga opuesta que se mantienen unidos por atracciones electrostáticas. Los iones son iones cargados positivamente que son cationes e iones cargados negativamente que se llaman aniones. El enlace químico entre estos iones se conoce como un enlace iónico. La carga total del sólido iónico es neutra. Eso es porque los cationes están rodeados de aniones y viceversa..
Los sólidos iónicos pueden contener iones simples como el Na+ y cl- o iones complejos como el ion amonio (NH4+). Sólidos iónicos que contienen H+ Los iones se denominan compuestos ácidos porque estos sólidos liberan H+ Iones cuando se disuelven en agua (reduce el pH del medio acuoso). Sólidos iónicos que contienen OH- Los iones se denominan compuestos básicos porque liberan OH- iones (aumenta el pH).
Los sólidos iónicos típicamente tienen altos puntos de fusión y puntos de ebullición. Estos sólidos son duros y quebradizos. Cuando los sólidos iónicos se derriten, se vuelven altamente conductores porque la forma fundida de los compuestos iónicos contiene iones que pueden conducir la electricidad. Los sólidos iónicos pueden formarse a través de diferentes procesos como evaporación, precipitación, congelación, etc..
Figura 01: Formación de un enlace iónico.
Típicamente, los sólidos iónicos tienen estructuras cristalinas regulares. Allí, los iones se empaquetan herméticamente de tal manera que se minimiza la energía de la red. La energía de red es la cantidad de energía requerida para formar una red a partir de iones completamente separados.
Un sólido molecular es un tipo de sólido en el que las moléculas se mantienen unidas por las fuerzas de van der Waals en lugar de por enlaces iónicos o covalentes. Un sólido molecular contiene moléculas discretas. Las fuerzas de van der Waal que unen estas moléculas entre sí son más débiles que los enlaces covalentes o iónicos. Las moléculas presentes en estos sólidos moleculares pueden ser monoatómicas, diatómicas o incluso poliatómicas..
Dado que las fuerzas intermoleculares en los sólidos moleculares son muy débiles, estos compuestos sólidos tienen puntos de fusión más bajos (a menudo es inferior a 300 ° C). y también estos sólidos moleculares son relativamente blandos y tienen densidades más bajas. Sin embargo, también puede haber enlaces de hidrógeno, interacciones dipolo-dipolo, fuerzas de Londres, etc. (en lugar de fuerzas de Van der Waal).
Las fuerzas de Van der Waal se pueden observar entre moléculas no polares. Las interacciones dipolo-dipolo pueden observarse en moléculas polares. Los enlaces de hidrógeno están presentes entre las moléculas que contienen grupos funcionales tales como O-H, N-H y F-H.
Figura 02: Diagrama que muestra las moléculas de dióxido de carbono en forma sólida
Las débiles fuerzas de Van der Waal entre las moléculas en sólidos moleculares determinan las propiedades del sólido. Algunas de estas propiedades incluyen bajos puntos de fusión y ebullición, baja resistencia mecánica, baja conductividad eléctrica, baja conductividad térmica, etc..
Sólidos iónicos vs moleculares | |
Los sólidos iónicos son compuestos sólidos compuestos de iones de carga opuesta mantenidos juntos por atracciones electrostáticas. | Un sólido molecular es un tipo de sólido en el que las moléculas se mantienen unidas por las fuerzas de van der Waals en lugar de por enlaces iónicos o covalentes. |
Enlaces químicos | |
Los sólidos iónicos tienen enlaces iónicos.. | Los sólidos moleculares tienen principalmente fuerzas de Van der Waal, y puede haber enlaces de hidrógeno, interacciones dipolo-dipolo, fuerzas de Londres, etc.. |
Fuerza de unión | |
Los sólidos iónicos tienen enlaces fuertes. | Los sólidos moleculares tienen enlaces débiles.. |
Componentes | |
Los sólidos iónicos tienen cationes y aniones.. | Los sólidos moleculares tienen moléculas polares o no polares.. |
Puntos de fusión y ebullición | |
Los sólidos iónicos tienen altos puntos de fusión y ebullición.. | Los sólidos moleculares tienen bajos puntos de fusión y ebullición.. |
Densidad | |
La densidad de sólidos iónicos es muy alta.. | La densidad de sólidos moleculares es muy baja.. |
Naturaleza | |
Los sólidos iónicos son duros y quebradizos. | Los sólidos moleculares son relativamente blandos.. |
Los sólidos iónicos son compuestos sólidos hechos de cationes y aniones. Hay fuerzas de atracción electrostática entre estos iones de carga opuesta. Los sólidos moleculares tienen moléculas que tienen fuerzas intermoleculares entre ellos. Son interacciones químicas débiles. La diferencia entre los sólidos iónicos y los sólidos moleculares es que los sólidos iónicos contienen enlaces químicos iónicos mientras que los sólidos moleculares contienen fuerzas de Van der Waal.
1.Helmenstine, Anne Marie, D. "Sólido molecular - Definición y ejemplos". ThoughtCo, 19 de febrero de 2017. Disponible aquí
2. "Sólidos iónicos". Química LibreTexts, Libretexts, 21 de julio de 2016. Disponible aquí
3. “Sólido molecular”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 27 de febrero de 2018.. Disponible aquí
1.'IonicBondingRH11'By Rhannosh - Trabajo propio, (CC BY-SA 3.0) vía Commons Wikimedia
2.'Carbon-dioxido-cristal-3D-vdW'By Ben Mills - Trabajo propio, (Dominio público) a través de Commons Wikimedia