A legfontosabb különbség a molekuláris szilárd anyag és a kovalens hálózati szilárd anyag között az, hogy a molekuláris szilárd anyag a Van der Waal-erők hatására alakul ki, míg a kovalens szilárd hálózat a kovalens kémiai kötések hatására.
A szilárd vegyületeket többféleképpen kategorizálhatjuk – a szerkezettől, összetételtől, kötéstől, tulajdonságoktól, felhasználástól stb. függően. A molekuláris szilárd anyagok, ionos szilárd anyagok, fémes szilárd anyagok, kovalens hálózatos szilárd anyagok a szilárd anyagok különböző típusai.
Mi az a molekuláris szilárd anyag?
A molekuláris szilárd anyag olyan szilárd vegyület, amely a Van der Waal-erők által összetartott molekulákat tartalmaz. Ezek között a molekulák között nincs ionos vagy kovalens kötés. A molekulák közötti erők kohéziós vonzási erők. Különböző típusú Van der Waal-erők léteznek, amelyek molekuláris szilárd anyag kialakulását idézhetik elő, azaz dipól-dipól kölcsönhatások, pi-pi kölcsönhatások, hidrogénkötések, londoni erők stb.
01. ábra: Molekuláris szilárd anyagok képződése hidrogénkötés következtében
Azonban ezek a Van der Waal-erők gyengébbek az ionos és kovalens kémiai kötésekhez képest. Ezért a molekuláris szilárd anyagok jellemzően viszonylag alacsony olvadásponttal és forrásponttal rendelkeznek. Ezenkívül ezek a szilárd anyagok hajlamosak feloldódni szerves oldószerekben. Ezek a molekuláris szilárd anyagok alacsony sűrűségűek és nem vezetőképesek; így ezek lágy elektromos szigetelők.
02. ábra: A szilárd szén-dioxid és a szilárd koffein molekuláris szilárd anyagok
Sőt, ha egy kémiai elem különböző allotrópjait vesszük figyelembe, az összes allotróp néha molekuláris szilárd anyagként létezik, de legtöbbször egyes allotrópok molekuláris szilárd anyagok, míg ugyanazon kémiai elem más allotrópjai nem molekuláris szilárd anyagok. Például a foszfornak különböző allotróp formái léteznek; vörös, fehér és fekete foszfornak nevezzük őket. Közülük a fehér foszfor molekuláris szilárd anyag, de a vörös foszfor láncszerkezetként létezik.
Továbbá a molekuláris szilárd anyagok képlékenyek vagy törékenyek, a szilárd anyag kristályfelületének természetétől függően. Ezek a képlékeny és rideg formák is rugalmas alakváltozáson eshetnek át.
Mi az a kovalens hálózati szilárd anyag?
A kovalens hálózatos szilárd anyagok szilárd vegyületek, amelyek atomokat tartalmaznak, amelyek kovalens kémiai kötéseken keresztül kapcsolódnak egymáshoz. Ezek a szilárd anyagok számos ismétlődő atomot tartalmaznak, amelyek kovalens kötéseken keresztül kapcsolódnak egymáshoz. A kémiai kötés atomhálózat kialakulását idézheti elő, ami hálózatos szilárd test kialakulásához vezet. Ezért a kovalens hálózati szilárd testet makromolekulatípusnak tekinthetjük.
Továbbá ezek a szilárd anyagok kétféleképpen is előfordulhatnak; kristályos szilárd anyagként vagy amorf szilárd anyagként. Hálózati szilárd anyagra megfelelő példa a kovalens kötésű szénatomokkal rendelkező gyémánt, amely erős 3D-s szerkezetet alkot. Általában a kovalens hálózati szilárd anyagok viszonylag magas olvadásponttal és forrásponttal rendelkeznek. Általában ezek a szilárd anyagok bármilyen típusú oldószerben oldhatatlanok, mivel nagyon nehéz lebontani az atomok közötti kötéseket. Ezenkívül ezek a szilárd anyagok nagyon kemények, és folyékony fázisukban alacsony az elektromos vezetőképességük. A szilárd fázis elektromos vezetőképessége az összetételtől függően változhat.
Mi a különbség a molekuláris szilárd anyag és a kovalens hálózati szilárd anyag között?
A molekuláris szilárd anyagok és a kovalens hálózatos szilárd anyagok kétféle szilárd vegyület. A legfontosabb különbség a molekuláris szilárd és a kovalens hálózati szilárd anyag között az, hogy a molekuláris szilárd anyag a Van der Waal-erők hatására alakul ki, míg a kovalens hálózati szilárd anyag a kovalens kémiai kötések hatására alakul ki. Ha figyelembe vesszük tulajdonságaikat, a molekuláris szilárd anyagok viszonylag lágy anyagok, míg a kovalens hálózatos szilárd anyagok nagyon kemények.
Sőt, a molekuláris szilárd anyagok olvadáspontja viszonylag alacsony, míg a kovalens hálózatos szilárd anyagok olvadáspontja nagyon magas. Ezenkívül a molekuláris szilárd anyagok elektromos szigetelők, míg a kovalens hálózati szilárd anyagok folyékony állapotban alacsony elektromos vezetőképességgel rendelkeznek, és a szilárd fázis elektromos vezetőképessége az összetételtől függően változhat. A vízjég jó példa a molekuláris szilárd anyagokra, míg a gyémánt a legjobb példa a kovalens szilárdtestekre.
Az alábbi infografika összefoglalja a molekuláris szilárd anyag és a kovalens hálózat közötti különbséget.
Összefoglaló – Molekuláris szilárd anyag kontra kovalens hálózati szilárd anyag
A molekuláris szilárd anyagok és a kovalens hálózatos szilárd anyagok kétféle szilárd vegyület. A legfontosabb különbség a molekuláris szilárd anyag és a kovalens hálózatos szilárd anyag között az, hogy a molekuláris szilárd anyag a Van der Waal-erők hatására alakul ki, míg a kovalens szilárd hálózat a kovalens kémiai kötések hatására.
