Τι θα μπορούσατε να κάνετε για να προσδιορίσετε αν ένα άγνωστο στερεό είναι ιοντική ένωση ή ένα μοριακό στερεό;
Κατανόηση των διαφορών
* Ιονικά στερεά:
* Σχηματίζεται από ηλεκτροστατικά αξιοθέατα μεταξύ θετικά φορτισμένων ιόντων (κατιόντων) και αρνητικά φορτισμένων ιόντων (ανιόντες).
* Συνήθως έχουν υψηλά σημεία τήξης και σημεία βρασμού λόγω ισχυρών ηλεκτροστατικών αλληλεπιδράσεων.
* Συχνά διαλυτά σε πολικούς διαλύτες (όπως το νερό) επειδή τα μόρια διαλύτη μπορούν να αλληλεπιδρούν και να διαχωρίζουν τα ιόντα.
* Διεξαγωγή ηλεκτρικής ενέργειας όταν είναι λιωμένο ή διαλυμένο (επειδή τα ιόντα είναι ελεύθερα να κινηθούν).
* Μοριακά στερεά:
* Που σχηματίζονται από ασθενέστερες ενδομοριακές δυνάμεις (όπως οι δυνάμεις van der Waals, η σύνδεση υδρογόνου ή οι αλληλεπιδράσεις διπολικού-δίπολου) μεταξύ ουδέτερων μορίων.
* Γενικά έχουν χαμηλότερα σημεία τήξης και σημεία βρασμού σε σύγκριση με ιοντικά στερεά.
* Συχνά διαλυτό σε μη πολικούς διαλύτες (όπως εξάνιο) επειδή οι ενδομοριακές δυνάμεις είναι παρόμοιες.
* Μην διεξάγετε ηλεκτρική ενέργεια σε οποιαδήποτε κατάσταση.
Πειραματικές τεχνικές
1. Σημείο τήξης και σημείο βρασμού:
* Διαδικασία: Ζεσταίνετε προσεκτικά ένα μικρό δείγμα του άγνωστου στερεού και παρατηρήστε τα σημεία τήξης και βρασμού.
* Ερμηνεία: Τα ιοντικά στερεά συνήθως έχουν υψηλά σημεία τήξης και βρασμού (συχνά πάνω από 300 ° C). Τα μοριακά στερεά έχουν χαμηλότερα σημεία τήξης και βρασμού.
2. Διαλυτότητα:
* Διαδικασία: Δοκιμάστε τη διαλυτότητα του στερεού σε νερό και έναν μη πολικό διαλύτη όπως το εξάνιο.
* Ερμηνεία:
* Τα ιωνικά στερεά είναι συχνά διαλυτά σε νερό (πολικός διαλύτης) αλλά συνήθως αδιάλυτα σε μη πολικούς διαλύτες.
* Τα μοριακά στερεά είναι συχνά διαλυτά σε μη πολικούς διαλύτες, αλλά μπορεί να είναι λιγότερο διαλυτά στο νερό.
3. Ηλεκτρική αγωγιμότητα:
* Διαδικασία: Δοκιμάστε την αγωγιμότητα του στερεού στη στερεά του κατάσταση, την τετηγμένη κατάσταση και τη διαλυμένη σε νερό (αν είναι διαλυτό).
* Ερμηνεία:
* Τα ιοντικά στερεά διεξάγουν ηλεκτρική ενέργεια όταν λιωθούν ή διαλύονται σε νερό, αλλά όχι στην στερεά κατάσταση.
* Τα μοριακά στερεά δεν διεξάγουν ηλεκτρική ενέργεια σε οποιαδήποτε κατάσταση.
4. Φασματοσκοπική ανάλυση:
* Διαδικασία: Τεχνικές όπως περίθλαση ακτίνων Χ μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον προσδιορισμό της διάταξης των ατόμων στο στερεό.
* Ερμηνεία: Τα πρότυπα περίθλασης ακτίνων Χ για ιοντικά στερεά συχνά δείχνουν μια εξαιρετικά διατεταγμένη, επαναλαμβανόμενη δομή, ενώ τα μοριακά στερεά μπορεί να παρουσιάζουν λιγότερα διαταγμένα πρότυπα.
Πρόσθετες εκτιμήσεις:
* εμφάνιση: Τα ιοντικά στερεά είναι συχνά κρυσταλλικά (έχουν κανονικό, γεωμετρικό σχήμα). Τα μοριακά στερεά μπορεί να είναι κρυσταλλικά ή άμορφα (χωρίς κανονικό σχήμα).
* Χημική σύνθεση: Η γνώση των στοιχείων που υπάρχουν στο στερεό μπορεί μερικές φορές να παρέχει ενδείξεις για τη συγκόλλησή του. Για παράδειγμα, εάν το στερεό περιέχει ένα μέταλλο και ένα μη μέταλλο, είναι πιθανό ιοντικό.
Σημαντική σημείωση: Ενώ αυτές οι τεχνικές μπορούν να βοηθήσουν στη διαφοροποίηση των ιοντικών και των μοριακών στερεών, δεν είναι ανόητες. Υπάρχουν εξαιρέσεις από τους γενικούς κανόνες και ορισμένες ενώσεις ενδέχεται να παρουσιάζουν χαρακτηριστικά τόσο της ιοντικής όσο και της μοριακής σύνδεσης.
