Ποιες είναι οι διαφορές μεταξύ ιοντικών κρυστάλλων και στερεών μετάλλων;
Διαφορές μεταξύ ιοντικών κρυστάλλων και στερεών μετάλλων
Και οι δύο ιοντικοί κρύσταλλοι και τα στερεά μέταλλα είναι κρυσταλλικά στερεά, που σημαίνει ότι τα άτομα τους είναι διατεταγμένα σε ένα πολύ διατεταγμένο, επαναλαμβανόμενο μοτίβο. Ωστόσο, διαφέρουν σημαντικά στη δομή, τη συγκόλληση και τις ιδιότητές τους:
1. Δέσμευση:
* ιονικά κρύσταλλα: Που συγκρατούνται με ηλεκτροστατική έλξη μεταξύ θετικών και αρνητικών φορτισμένων ιόντων. Αυτή η έντονη έλξη έχει ως αποτέλεσμα υψηλά σημεία τήξης και σημεία βρασμού.
* Στερεά μέταλλα: Που συγκρατούνται με μεταλλική συγκόλληση, όπου τα ηλεκτρόνια απομακρύνονται και μοιράζονται μεταξύ όλων των ατόμων μετάλλων. Αυτή η έντονη έλξη έχει ως αποτέλεσμα υψηλά σημεία τήξης και σημεία βρασμού, αν και γενικά χαμηλότερα από ιοντικούς κρυστάλλους.
2. Δομή:
* ιονικά κρύσταλλα: Αποτελούνται από εναλλασσόμενα θετικά και αρνητικά ιόντα που διατεταγμένα σε ένα τρισδιάστατο πλέγμα. Η διάταξη των ιόντων εξαρτάται από τις ιοντικές ακτίνες και τις χρεώσεις.
* Στερεά μέταλλα: Αποτελείται από μεταλλικά άτομα διατεταγμένα σε δομή στενής συσκευασμένης (π.χ., κυβικά ή με βάση το σώμα κυβικό). Αυτή η δομή επιτρέπει την αποτελεσματική συσκευασία των ατόμων και συμβάλλει στην υψηλή πυκνότητα των μετάλλων.
3. Ιδιότητες:
* ιονικά κρύσταλλα:
* σκληρότητα: Γενικά σκληρά και εύθραυστα.
* αγωγιμότητα: Οι κακοί αγωγοί ηλεκτρικής ενέργειας στην στερεά κατάσταση αλλά καλοί αγωγοί όταν λιώνονται ή διαλύονται σε νερό.
* Διαλυτότητα: Τυπικά διαλυτό σε πολικούς διαλύτες (π.χ. νερό).
* Σημείο τήξης: Ψηλά.
* σημείο βρασμού: Ψηλά.
* Στερεά μέταλλα:
* σκληρότητα: Μπορεί να είναι σκληρό ή μαλακό ανάλογα με το μέταλλο.
* αγωγιμότητα: Εξαιρετικοί αγωγοί ηλεκτρικής ενέργειας και θερμότητας λόγω των απομακρυσμένων ηλεκτρονίων.
* Διαλυτότητα: Αδιάλυτα στους περισσότερους διαλύτες.
* Σημείο τήξης: Υψηλή, αλλά γενικά χαμηλότερη από ιοντικούς κρυστάλλους.
* σημείο βρασμού: Υψηλή, αλλά γενικά χαμηλότερη από ιοντικούς κρυστάλλους.
4. Παραδείγματα:
* ιονικά κρύσταλλα: NaCl (αλάτι τραπεζιού), CaCO3 (ασβεστόλιθο), MGO (οξείδιο μαγνησίου).
* Στερεά μέταλλα: Σίδηρος, χαλκός, χρυσός, αλουμίνιο.
Συνοπτικά:
Ενώ και οι δύο ιοντικοί κρύσταλλοι και τα στερεά μέταλλα είναι κρυσταλλικά στερεά με υψηλά σημεία τήξης, οι ιδιότητες συγκόλλησης, δομής και προκύπτουσας τους διαφέρουν σημαντικά. Οι ιονικοί κρύσταλλοι συγκρατούνται από ηλεκτροστατικές δυνάμεις μεταξύ των ιόντων και είναι γενικά εύθραυστοι και κακοί αγωγοί ηλεκτρικής ενέργειας. Αντίθετα, τα στερεά μέταλλα συγκρατούνται μαζί με μεταλλική συγκόλληση, με αποτέλεσμα την υψηλή αγωγιμότητα, την ευελιξία και την ολκιμότητα.
