Η βασική διαφορά μεταξύ ιοντικών και μεταλλικών στερεών είναι ότι τα ιοντικά στερεά περιέχουν ουσιαστικά κατιόντα και ανιόντα, ενώ τα μεταλλικά στερεά περιέχουν άτομα μετάλλου και ελεύθερα ηλεκτρόνια.
Τόσο τα ιοντικά στερεά όσο και τα μεταλλικά στερεά βρίσκονται σε στερεή κατάσταση. Αλλά διαφέρουν μεταξύ τους στη σύνθεση καθώς και στις ιδιότητες.
Τι είναι τα ιοντικά στερεά;
Τα ιοντικά στερεά είναι χημικές ενώσεις που περιέχουν κατιόντα και ανιόντα. Αυτά τα ιόντα συγκρατούνται μεταξύ τους με ηλεκτροστατικές δυνάμεις. Ονομάζουμε αυτές τις δυνάμεις ως ιοντικούς δεσμούς. Τα ιόντα συνδέονται μεταξύ τους με τρόπο ώστε η συνολική ένωση να είναι ουδέτερη (χωρίς αρνητικό ή θετικό φορτίο). Εδώ, ο αριθμός των κατιόντων που περιβάλλουν ένα ανιόν και αντίστροφα μπορεί να διαφέρει από το ένα στερεό στο άλλο ανάλογα με το φορτίο του κατιόντος και του ανιόντος.
Εικόνα 01: Ισχυρή κρυσταλλική δομή ιοντικών στερεών
Τα ιόντα στο στερεό μπορεί να είναι απλά ιόντα όπως ιόντα νατρίου και ιόντα χλωρίου (σε ιοντική ένωση χλωριούχου νατρίου ή άλας), ή μπορεί να υπάρχουν σύνθετα ιόντα όπως πολυατομικά ιόντα, δηλαδή ιόν αμμωνίου. Αυτά τα στερεά υπάρχουν ως τρισδιάστατα δίκτυα και συνήθως έχουν κρυσταλλική δομή.
Επιπλέον, τα ιοντικά στερεά που περιέχουν ιόντα υδρογόνου είναι οξέα και αυτά που περιέχουν ιόντα υδροξειδίου είναι βάσεις. Τα ιοντικά στερεά που δεν περιέχουν κανένα από αυτά τα ιόντα ονομάζονται άλατα. Οι ενώσεις αλάτων σχηματίζονται από αντιδράσεις οξέος-βάσης. Επιπλέον, ιοντικά στερεά μπορεί επίσης να σχηματιστούν από την εξάτμιση (η αφαίρεση του διαλύτη θα κρυσταλλώσει τα ιόντα σε ένα στερεό), την καθίζηση, τις αντιδράσεις στερεάς κατάστασης κ.λπ.
Συνήθως, τα ιοντικά στερεά έχουν πολύ υψηλά σημεία τήξης και βρασμού επειδή έχουν μια ισχυρή δομή τρισδιάστατου δικτύου που είναι πολύ δύσκολο να διασπαστεί. Αυτά τα στερεά είναι επίσης τυπικά σκληρά και εύθραυστα. Επιπλέον, αυτά τα ιοντικά στερεά είναι ηλεκτρικά μονωτικά, αλλά όταν λιώσουν ή διαλυθούν, γίνονται πολύ αγώγιμα επειδή απελευθερώνονται τα ιόντα.
Τι είναι τα μεταλλικά στερεά;
Τα μεταλλικά στερεά είναι στερεές ενώσεις που περιέχουν άτομα μετάλλου και ηλεκτρόνια γύρω τους. Τα μέταλλα είναι καλά παραδείγματα μεταλλικών στερεών. Τα μεταλλικά άτομα αυτών των στερεών συγκρατούνται μεταξύ τους μέσω μεταλλικών δεσμών. Τα άτομα μετάλλων υπάρχουν ως κατιόντα με θετικό ηλεκτρικό φορτίο και αυτά τα άτομα βυθίζονται σε μια θάλασσα ηλεκτρονίων. Αυτά τα ηλεκτρόνια προέρχονται από τα άτομα μετάλλων κατά τον σχηματισμό κατιόντων.
Εικόνα 02: Μέταλλο γάλλιο σε στερεή κατάσταση
Αυτό σημαίνει ότι τα άτομα μετάλλου σχηματίζουν κατιόντα απελευθερώνοντας ηλεκτρόνια σθένους και αυτά τα ηλεκτρόνια εμφανίζονται γύρω από το ιόν μετάλλου σε αποτοπισμένη κατάσταση και αυτά τα ηλεκτρόνια προκαλούν τη συγκράτηση των ατόμων μετάλλου μαζί.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ιοντικών και μεταλλικών στερεών;
Τόσο τα ιοντικά στερεά όσο και τα μεταλλικά στερεά βρίσκονται σε στερεή κατάσταση, αλλά διαφέρουν μεταξύ τους ως προς τη σύνθεση και τις ιδιότητες. Η βασική διαφορά μεταξύ ιοντικών και μεταλλικών στερεών είναι ότι τα ιοντικά στερεά περιέχουν ουσιαστικά κατιόντα και ανιόντα, ενώ τα μεταλλικά στερεά περιέχουν άτομα μετάλλου και ελεύθερα ηλεκτρόνια.
Επιπλέον, τα ιοντικά στερεά έχουν ηλεκτροστατικές δυνάμεις έλξης μεταξύ κατιόντων και ανιόντων, ενώ τα μεταλλικά στερεά έχουν μεταλλικούς δεσμούς. Όταν εξετάζουμε τις ιδιότητες, τα ιοντικά στερεά είναι σκληρά και εύθραυστα ενώ τα μεταλλικά στερεά είναι σκληρά, όλκιμα και ελατά.
Το παρακάτω infographic συνοψίζει τη διαφορά μεταξύ ιοντικών και μεταλλικών στερεών.
Σύνοψη – Ionic vs Metallic Solids
Τόσο τα ιοντικά στερεά όσο και τα μεταλλικά στερεά βρίσκονται σε στερεή κατάσταση, αλλά διαφέρουν μεταξύ τους ως προς τη σύνθεσή τους, γεγονός που έχει επίσης ως αποτέλεσμα τις διαφορετικές ιδιότητές τους. Η βασική διαφορά μεταξύ ιοντικών και μεταλλικών στερεών είναι ότι τα ιοντικά στερεά περιέχουν ουσιαστικά κατιόντα και ανιόντα, ενώ τα μεταλλικά στερεά περιέχουν άτομα μετάλλου και ελεύθερα ηλεκτρόνια. Εξάλλου, τα ιοντικά στερεά έχουν ηλεκτροστατικές δυνάμεις έλξης μεταξύ κατιόντων και ανιόντων αλλά, στα μεταλλικά στερεά, υπάρχουν μεταλλικοί δεσμοί.
