Moleküler katı ve kovalent ağ katı arasındaki temel fark, moleküler katının Van der Waal kuvvetlerinin etkisiyle oluşması, kovalent ağ katının ise kovalent kimyasal bağların etkisiyle oluşmasıdır.
Katı bileşikleri yapılarına, bileşimlerine, bağlarına, özelliklerine, uygulamalarına vb. bağlı olarak farklı şekillerde sınıflandırabiliriz. Moleküler katılar, iyonik katılar, metalik katılar, kovalent ağ katıları çok farklı katı türleridir.
Moleküler Katı Nedir?
Moleküler katı, Van der Waal kuvvetleri aracılığıyla bir arada tutulan moleküller içeren katı bir bileşiktir. Bu moleküller arasında iyonik veya kovalent bağ yoktur. Bu moleküller arasındaki kuvvetler kohezif çekim kuvvetleridir. Moleküler katı oluşumuna neden olabilecek farklı Van der Waal kuvvetleri türleri vardır, yani dipol-dipol etkileşimleri, pi-pi etkileşimleri, hidrojen bağı, London kuvvetleri vb.
Şekil 01: Hidrojen Bağına Bağlı Moleküler Katıların Oluşumu
Ancak, bu Van der Waal kuvvetleri iyonik ve kovalent kimyasal bağlara kıyasla daha zayıftır. Bu nedenle moleküler katılar tipik olarak nispeten düşük erime ve kaynama noktalarına sahiptir. Ayrıca, bu katılar organik çözücüler içinde çözünme eğilimindedir. Bu moleküler katılar düşük yoğunluğa sahiptir ve aynı zamanda iletken değildir; dolayısıyla bunlar yumuşak elektrik yalıtkanlarıdır.
Şekil 02: Katı Karbon Dioksit ve Katı Kafein Moleküler Katılardır
Ayrıca, bir kimyasal elementin farklı allotropları göz önüne alındığında, allotroplar bazen moleküler katılar olarak bulunurlar, ancak çoğu zaman, bazı allotroplar moleküler katı iken aynı kimyasal elementin diğer allotropları moleküler katı değildir. Örneğin, fosforun farklı allotropik biçimleri vardır; onları kırmızı, beyaz ve siyah fosfor olarak adlandırıyoruz. Bunların arasında beyaz fosfor moleküler bir katıdır, ancak kırmızı fosfor zincir yapıları olarak bulunur.
Ayrıca, moleküler katılar, katının kristal yüzlerinin doğasına bağlı olarak sünek veya kırılgandır. Bu sünek ve kırılgan formların her ikisi de elastik deformasyona uğrayabilir.
Kovalent Ağ Katı Nedir?
Kovalent ağ katıları, kovalent kimyasal bağlar yoluyla birbirine bağlı atomlar içeren katı bileşiklerdir. Bu katılar, kovalent bağlarla birbirine bağlı birkaç tekrar eden atoma sahiptir. Kimyasal bağ, bir ağ katı oluşumuna yol açan bir atom ağının oluşumuna neden olabilir. Bu nedenle, bir kovalent ağ katısını bir tür makromolekül olarak düşünebiliriz.
Ayrıca, bu katılar iki şekilde oluşabilir; kristal katılar veya amorf katılar olarak. Bir ağ katı için uygun bir örnek, güçlü bir 3D yapı oluşturan kovalent olarak bağlı karbon atomlarına sahip elmastır. Genellikle, kovalent ağ katıları nispeten yüksek erime ve kaynama noktalarına sahiptir. Genel olarak, bu katılar, atomlar arasındaki bağları parçalamak çok zor olduğu için herhangi bir çözücü türünde çözünmezler. Ayrıca bu katılar çok serttir ve sıvı fazında düşük elektrik iletkenliğine sahiptir. Katı fazdaki elektriksel iletkenlik, bileşime göre değişebilir.
Moleküler Katı ve Kovalent Ağ Katı Arasındaki Fark Nedir?
Moleküler katılar ve kovalent ağ katıları iki tür katı bileşiktir. Moleküler katı ve kovalent ağ katı arasındaki temel fark, Van der Waal kuvvetlerinin etkisiyle moleküler katı formların, kovalent kimyasal bağların etkisiyle kovalent ağ katı formlarının oluşmasıdır. Özellikleri göz önüne alındığında, moleküler katılar nispeten yumuşak malzemelerken, kovalent ağ katıları çok serttir.
Ayrıca, moleküler katılar nispeten düşük erime noktalarına sahipken, kovalent ağ katıları çok yüksek erime noktalarına sahiptir. Ayrıca moleküler katılar elektrik yalıtkanlarıdır, kovalent ağ katıları ise sıvı halde düşük elektrik iletkenliğine sahiptir ve katı fazdaki elektrik iletkenliği bileşime göre değişebilir. Su buzu moleküler katılar için iyi bir örnektir, elmas ise kovalent bir ağ katının en iyi örneğidir.
Aşağıdaki infografik, moleküler katı ve kovalent ağ katı arasındaki farkı özetler.
Özet – Moleküler Katı ve Kovalent Ağ Katı
Moleküler katılar ve kovalent ağ katıları iki tür katı bileşiktir. Moleküler katı ve kovalent ağ katı arasındaki temel fark, moleküler katının Van der Waal kuvvetlerinin etkisiyle oluşması, kovalent ağ katının ise kovalent kimyasal bağların etkisiyle oluşmasıdır.
