Sự khác biệt cơ bản giữa chất rắn phân tử và chất rắn mạng cộng hóa trị là ở chỗ chất rắn phân tử do tác động của lực Van der Waal trong khi mạng cộng hóa trị hình thành do tác động của các liên kết hóa học cộng hóa trị.
Chúng ta có thể phân loại các hợp chất rắn theo nhiều cách khác nhau - tùy thuộc vào cấu trúc, thành phần, liên kết, tính chất, ứng dụng, v.v. Chất rắn phân tử, chất rắn ion, chất rắn kim loại, chất rắn mạng cộng hóa trị là những loại chất rắn khác nhau.
Chất rắn phân tử là gì?
Chất rắn phân tử là hợp chất rắn chứa các phân tử được giữ với nhau thông qua lực Van der Waal. Không có liên kết ion hoặc liên kết cộng hóa trị giữa các phân tử này. Lực giữa các phân tử này là lực hút liên kết. Có nhiều loại lực Van der Waal khác nhau có thể gây ra sự hình thành chất rắn phân tử, tức là tương tác lưỡng cực-lưỡng cực, tương tác pi-pi, liên kết hydro, lực London, v.v.
Hình 01: Sự hình thành chất rắn phân tử do liên kết hydro
Tuy nhiên, các lực Van der Waal này yếu hơn so với các liên kết ion và cộng hóa trị. Do đó, chất rắn phân tử thường có nhiệt độ nóng chảy và điểm sôi tương đối thấp. Hơn nữa, những chất rắn này có xu hướng hòa tan trong dung môi hữu cơ. Các chất rắn phân tử này có mật độ thấp và không dẫn điện; do đó, đây là những chất cách điện mềm.
Hình 02: Carbon Dioxide rắn và Caffeine rắn là chất rắn phân tử
Hơn nữa, khi xem xét các dạng thù hình khác nhau của một nguyên tố hóa học, tất cả các dạng thù hình đôi khi tồn tại dưới dạng chất rắn phân tử, nhưng hầu hết các trường hợp, một số dạng thù hình là chất rắn phân tử trong khi các dạng thù hình khác của cùng một nguyên tố hóa học không phải là chất rắn phân tử. Ví dụ, có các dạng thù hình khác nhau của phốt pho; chúng tôi đặt tên chúng là phốt pho đỏ, trắng và đen. Trong số đó, phốt pho trắng là chất rắn phân tử, nhưng phốt pho đỏ tồn tại dưới dạng cấu trúc chuỗi.
Hơn nữa, chất rắn phân tử có thể dẻo hoặc giòn tùy thuộc vào bản chất của các mặt tinh thể của chất rắn. Cả hai dạng dẻo và giòn này cũng có thể trải qua biến dạng đàn hồi.
Mạng rắn cộng hóa trị là gì?
Chất rắn trong mạng cộng hóa trị là hợp chất rắn chứa các nguyên tử liên kết với nhau thông qua liên kết cộng hóa trị. Các chất rắn này có một số nguyên tử lặp lại liên kết với nhau thông qua liên kết cộng hóa trị. Liên kết hóa học có thể gây ra sự hình thành mạng lưới các nguyên tử, dẫn đến sự hình thành mạng lưới rắn. Do đó, chúng ta có thể coi chất rắn mạng cộng hóa trị là một loại đại phân tử.
Hơn nữa, những chất rắn này có thể xảy ra theo hai cách; như chất rắn kết tinh hoặc chất rắn vô định hình. Một ví dụ thích hợp cho chất rắn mạng là kim cương với các nguyên tử cacbon liên kết cộng hóa trị, tạo thành cấu trúc 3D mạnh mẽ. Thông thường, chất rắn mạng cộng hóa trị có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi tương đối cao. Nói chung, các chất rắn này không hòa tan trong bất kỳ loại dung môi nào vì rất khó phá vỡ liên kết giữa các nguyên tử. Hơn nữa, những chất rắn này rất cứng và có độ dẫn điện thấp ở pha lỏng của nó. Độ dẫn điện ở pha rắn có thể thay đổi tùy theo thành phần.
Sự khác biệt giữa chất rắn phân tử và chất rắn mạng cộng hóa trị là gì?
Chất rắn phân tử và chất rắn mạng cộng hóa trị là hai loại hợp chất rắn. Sự khác biệt cơ bản giữa chất rắn phân tử và chất rắn mạng cộng hóa trị là chất rắn phân tử hình thành do tác dụng của lực Van der Waal trong khi chất rắn mạng cộng hóa trị hình thành do tác động của các liên kết hóa học cộng hóa trị. Khi xem xét tính chất của chúng, chất rắn phân tử là vật liệu tương đối mềm, trong khi chất rắn mạng cộng hóa trị rất cứng.
Hơn nữa, chất rắn phân tử có điểm nóng chảy tương đối thấp, trong khi chất rắn mạng cộng hóa trị có điểm nóng chảy rất cao. Hơn nữa, chất rắn phân tử là chất cách điện, trong khi chất rắn mạng cộng hóa trị có độ dẫn điện thấp ở trạng thái lỏng và độ dẫn điện ở pha rắn có thể thay đổi tùy theo thành phần. Nước đá là một ví dụ điển hình cho chất rắn phân tử, trong khi kim cương là ví dụ tốt nhất cho chất rắn mạng cộng hóa trị.
Infographic dưới đây tóm tắt sự khác biệt giữa chất rắn phân tử và chất rắn mạng cộng hóa trị.
Tóm tắt - Chất rắn phân tử vs Mạng lưới cộng hóa trị
Chất rắn phân tử và chất rắn mạng cộng hóa trị là hai loại hợp chất rắn. Sự khác biệt cơ bản giữa chất rắn phân tử và chất rắn mạng cộng hóa trị là ở chỗ chất rắn phân tử hình thành do tác động của lực Van der Waal trong khi mạng lưới cộng hóa trị hình thành do tác động của các liên kết hóa học cộng hóa trị.
