Молекулын хатуу ба ковалент сүлжээний хатуу хоёрын гол ялгаа нь ван дер Ваалын хүчний үйлчлэлээр молекул хатуу хэлбэр, харин ковалент химийн бондын нөлөөгөөр ковалент сүлжээний хатуу хэлбэр үүсдэг.
Бид хатуу нэгдлүүдийг бүтэц, найрлага, холбоо, шинж чанар, хэрэглээ гэх мэтээс хамааран өөр өөр аргаар ангилж болно. Молекулын хатуу биет, ионы хатуу биет, металл хатуу биет, ковалент сүлжээний хатуу биетүүд нь ийм төрлийн хатуу биетүүд юм.
Молекул хатуу гэж юу вэ?
Молекул хатуу бодис нь Ван дер Ваалын хүчээр нэгдмэл молекулуудыг агуулсан хатуу нэгдэл юм. Эдгээр молекулуудын хооронд ион ба ковалент холбоо байдаггүй. Эдгээр молекулуудын хоорондох хүч нь нэгдмэл татах хүч юм. Янз бүрийн төрлийн Ван дер Ваалын хүчнүүд нь молекул хатуу биет үүсэхэд хүргэдэг, жишээ нь диполь-диполь харилцан үйлчлэл, пи-пи харилцан үйлчлэл, устөрөгчийн холбоо, Лондонгийн хүч гэх мэт.
Зураг 01: Устөрөгчийн холболтын улмаас молекул хатуу биет үүсэх
Гэсэн хэдий ч эдгээр Ван дер Ваалын хүч нь ион ба ковалент химийн бондтой харьцуулахад сул байдаг. Тиймээс молекулын хатуу биетүүд ихэвчлэн хайлах болон буцлах цэгүүд нь харьцангуй бага байдаг. Цаашилбал, эдгээр хатуу бодисууд нь органик уусгагчид уусдаг. Эдгээр молекул хатуу биетүүд нь бага нягттай бөгөөд цахилгаан дамжуулах чадваргүй байдаг; Иймээс эдгээр нь зөөлөн цахилгаан тусгаарлагч юм.
Зураг 02: Хатуу нүүрстөрөгчийн давхар исэл ба хатуу кофеин нь молекул хатуу биетүүд
Түүгээр ч зогсохгүй химийн элементийн өөр өөр аллотропуудыг авч үзэхэд бүх аллотропууд заримдаа молекул хатуу биет хэлбэрээр оршдог боловч ихэнх тохиолдолд зарим аллотропууд нь молекул хатуу бодис байдаг бол ижил химийн элементийн бусад аллотропууд нь молекул хатуу биет биш байдаг. Жишээлбэл, фосфорын янз бүрийн аллотроп хэлбэрүүд байдаг; Бид тэдгээрийг улаан, цагаан, хар фосфор гэж нэрлэдэг. Тэдгээрийн дотор цагаан фосфор нь хатуу молекул боловч улаан фосфор нь гинжин бүтэц хэлбэрээр оршдог.
Цаашилбал, молекул хатуу биет нь хатуу биетийн талст гадаргуугийн шинж чанараас хамааран уян хатан эсвэл хэврэг байдаг. Эдгээр уян ба хэврэг хэлбэрүүд нь уян хатан хэв гажилтанд өртөж болно.
Ковалент сүлжээ гэж юу вэ?
Ковалентын сүлжээний хатуу бодисууд нь ковалент химийн холбоогоор бие биетэйгээ холбогдсон атомуудыг агуулсан хатуу нэгдлүүд юм. Эдгээр хатуу биетүүд хоорондоо ковалент холбоогоор холбогдсон хэд хэдэн давтагдах атомуудтай байдаг. Химийн холбоо нь атомын сүлжээ үүсэхэд хүргэдэг бөгөөд энэ нь хатуу сүлжээ үүсэхэд хүргэдэг. Тиймээс бид ковалент сүлжээг макромолекулын нэг төрөл гэж үзэж болно.
Цаашилбал, эдгээр хатуу бодисууд хоёр янзаар тохиолдож болно; талст хатуу биет эсвэл аморф хатуу биет байдлаар. Сүлжээний хатуу хэлбэрийн хувьд тохиромжтой жишээ бол хүчтэй 3D бүтцийг бүрдүүлдэг ковалент нүүрстөрөгчийн атом бүхий алмаз юм. Ихэвчлэн ковалент сүлжээний хатуу биетүүд хайлах болон буцлах цэгүүд нь харьцангуй өндөр байдаг. Ерөнхийдөө эдгээр хатуу бодисууд нь ямар ч төрлийн уусгагчид уусдаггүй, учир нь атомуудын хоорондын холбоог задлахад маш хэцүү байдаг. Түүнээс гадна эдгээр хатуу бодисууд нь маш хатуу бөгөөд шингэн үе шатанд бага цахилгаан дамжуулах чадвартай байдаг. Хатуу фазын цахилгаан дамжуулах чанар нь найрлагаас хамаарч өөр өөр байж болно.
Молекулын хатуу ба ковалент сүлжээний хооронд ямар ялгаа байдаг вэ?
Молекул хатуу бодис ба ковалент сүлжээний хатуу бодисууд нь хоёр төрлийн хатуу нэгдэл юм. Молекулын хатуу ба ковалент сүлжээний хатуу хоёрын гол ялгаа нь ван дер Ваалын хүчний нөлөөгөөр молекул хатуу хэлбэрүүд, харин ковалент химийн бондын нөлөөгөөр ковалент сүлжээний хатуу хэлбэрүүд үүсдэг. Тэдний шинж чанарыг харгалзан үзэхэд молекул хатуу бодисууд харьцангуй зөөлөн материал байдаг бол ковалент сүлжээний хатуу бодисууд нь маш хатуу байдаг.
Түүнээс гадна молекулын хатуу биетүүд харьцангуй бага хайлах цэгтэй байдаг бол ковалент сүлжээний хатуу бодисууд маш өндөр хайлах цэгтэй байдаг. Цаашилбал, молекулын хатуу биетүүд нь цахилгаан тусгаарлагч байдаг бол ковалент сүлжээний хатуу биетүүд шингэн төлөвт бага цахилгаан дамжуулах чадвартай байдаг ба хатуу фазын цахилгаан дамжуулах чанар нь найрлагаас хамаарч өөр өөр байж болно. Усны мөс нь молекулын хатуу биетүүдийн сайн жишээ бол алмаз нь ковалент сүлжээний хамгийн сайн жишээ юм.
Доорх инфографик молекул хатуу ба ковалент сүлжээний хатуу хоорондын ялгааг нэгтгэн харуулав.
Хураангуй – Молекулын хатуу ба Ковалент сүлжээний хатуу
Молекул хатуу бодис ба ковалент сүлжээний хатуу бодисууд нь хоёр төрлийн хатуу нэгдэл юм. Молекулын хатуу ба ковалент сүлжээний хатуу хоёрын гол ялгаа нь ван дер Ваалын хүчний үйлчлэлээр молекул хатуу хэлбэр үүсдэг бол ковалент сүлжээ нь ковалент химийн бондын нөлөөгөөр хатуу хэлбэртэй болдогт оршино.
