Nøgleforskellen mellem ioniske og metalliske faste stoffer er, at de ioniske faste stoffer i det væsentlige indeholder kationer og anioner, mens de metalliske faststoffer indeholder metalatomer og frie elektroner.
Både ioniske faste stoffer og metalliske faste stoffer er i fast tilstand. Men de er forskellige fra hinanden både i sammensætning og egenskaber.
Hvad er ioniske faste stoffer?
Ioniske faste stoffer er kemiske forbindelser, der indeholder kationer og anioner. Disse ioner holdes sammen af elektrostatiske kræfter. Vi kalder disse kræfter som ionbindinger. Ionerne binder sig til hinanden på en måde, så den samlede forbindelse er neutral (ingen negativ eller positiv ladning). Her kan antallet af kationer, der omgiver en anion og omvendt variere fra et fast stof til et andet afhængigt af ladningen af kation og anion.
Figur 01: Stærk krystallinsk struktur af ioniske faste stoffer
Ionerne i det faste stof kan være simple ioner såsom natriumioner og chloridioner (i natriumchloridionforbindelse eller s alt), eller der kan være komplekse ioner såsom polyatomære ioner, dvs. ammoniumion. Disse faste stoffer eksisterer som tredimensionelle netværk, og norm alt har de en krystallinsk struktur.
Yderligere er de ioniske faste stoffer, der indeholder hydrogenioner, syrer, og dem, der indeholder hydroxidioner, er baser. Ioniske faste stoffer, der ikke indeholder nogen af disse ioner, betegnes som s alte. S altforbindelser dannes fra syre-base reaktioner. Desuden kan ioniske faste stoffer også dannes ved fordampning (fjernelse af opløsningsmidlet vil krystallisere ionerne til et fast stof), udfældning, faststofreaktioner osv.
Sædvanligvis har ioniske faste stoffer meget høje smelte- og kogepunkter, fordi de har en stærk 3D-netværksstruktur, som er meget svær at nedbryde. Disse faste stoffer er også typisk hårde og skøre. Desuden er disse ioniske faste stoffer elektrisk isolerende, men når de smeltes eller opløses, bliver de stærkt ledende, fordi ionerne frigives.
Hvad er metalliske faste stoffer?
Metalliske faste stoffer er faste forbindelser, der indeholder metalatomer og elektroner omkring dem. Metaller er gode eksempler på metalliske faste stoffer. Metalatomerne i disse faste stoffer holdes sammen via metalliske bindinger. Metalatomer eksisterer som kationer med en positiv elektrisk ladning, og disse atomer er nedsænket i et hav af elektroner. Disse elektroner kommer fra metalatomerne under dannelsen af kationer.
Figur 02: Galliummetal i fast tilstand
Dette betyder, at metalatomerne danner kationer ved at frigive valenselektroner, og disse elektroner forekommer omkring metalionen i en delokaliseret tilstand, og disse elektroner får metalatomerne til at blive holdt sammen.
Hvad er forskellen mellem ioniske og metalliske faste stoffer?
Både ioniske faste stoffer og metalliske faste stoffer er i fast tilstand, men de er forskellige fra hinanden i sammensætning og egenskaber. Den vigtigste forskel mellem ioniske og metalliske faste stoffer er, at ioniske faste stoffer i det væsentlige indeholder kationer og anioner, hvorimod metalliske faste stoffer indeholder metalatomer og frie elektroner.
De ioniske faste stoffer har desuden elektrostatiske tiltrækningskræfter mellem kationer og anioner, mens de metalliske faste stoffer har metalliske bindinger. Når man overvejer egenskaberne, er ioniske faste stoffer hårde og sprøde, mens metalliske faste stoffer er hårde, formbare og formbare.
Nedenstående infografik opsummerer forskellen mellem ioniske og metalliske faste stoffer.
Opsummering – Ioniske vs metalliske faste stoffer
Både ioniske faste stoffer og metalliske faste stoffer er i fast tilstand, men de er forskellige fra hinanden i deres sammensætning, hvilket også resulterer i deres forskellige egenskaber. Den vigtigste forskel mellem ioniske og metalliske faste stoffer er, at ioniske faste stoffer i det væsentlige indeholder kationer og anioner, mens metalliske faste stoffer indeholder metalatomer og frie elektroner. Desuden har de ioniske faste stoffer elektrostatiske tiltrækningskræfter mellem kationer og anioner, men i metalliske faste stoffer er der metalliske bindinger.
