Molekül ve kafes arasındaki temel fark, bir molekülün birbirine bağlı atomlar içermesi, bir kafesin ise birbirine bağlı atomlar, moleküller veya iyonlar içermesidir.
Atomlar bir araya gelerek çeşitli kimyasal maddeler oluşturur. Düzenlemelerine göre özellikleri değişir. Atomlar birbirine bağlandığında oluşabilen en basit birim moleküldür. Çok sayıda atom, iyon veya molekül birbiriyle birleşirse, sonuç bir kafestir. Kafes oldukça düzenli bir yapıya ve çok yüksek bir molar kütleye sahiptir.
Molekül Nedir?
Moleküller, aynı elementin (örn.g., O2, N2) veya farklı öğeler (H2O, NH 3). Moleküllerin yükü yoktur ve atomlar birbirine kovalent bağlarla bağlanır. Ayrıca, birbirine bağlanan atom sayısına bağlı olarak çok büyük (hemoglobin) veya çok küçük (H2) olabilirler.
Şekil 01: Bir Su Molekülü
Bir molekülün moleküler formülü, bir moleküldeki atomların türünü ve sayısını gösterir. Ampirik formül, bir molekülde bulunan atomların en basit tamsayı oranını verir. Örneğin, C6H12O6 glikozun moleküler formülüdür ve CH 2O ampirik formüldür. Moleküler kütle, moleküler formüldeki toplam atom sayısını dikkate alarak hesapladığımız kütledir. Ayrıca, her molekülün kendi geometrisi vardır. Ayrıca, bir moleküldeki atomlar, itme ve gerinim kuvvetlerini en aza indirmek için belirli bir bağ açısı ve bağ uzunlukları ile en kararlı şekilde düzenlenir.
Kafes Nedir?
Kafes, düzenli bir yapıya sahip büyük bir atom ağıdır. Kimyada farklı tipte iyonik ve kovalent kafesler görebiliriz. Kafesi, temel birimlerin üç boyutlu sıralı düzenine sahip bir katı olarak tanımlayabiliriz. Temel birim bir atom, molekül veya iyon olabilir. Böylece kafesler, bu tekrarlanan temel birimlere sahip kristal yapılardır.
Ayrıca, bu ağ iyonik bağlarla birleştirilmiş iyonlar içeriyorsa, onlara iyonik kristaller deriz. Örneğin, sodyum klorür iyonik bir kafestir. Sodyum bir grup 1 metalidir, bu nedenle en kararlı katyonu olarak +1 yüklü bir katyon oluşturur. Klor ametaldir ve -1 yüklü anyon oluşturma yeteneğine sahiptir. Kafeste, her bir sodyum iyonunu altı klorür iyonu çevreler ve bunun tersi de geçerlidir. İyonlar arasındaki tüm elektrostatik çekimler nedeniyle kafes yapısı oldukça kararlıdır. Kafeste bulunan iyonların sayısı, boyutuna göre değişir. Kafes enerjisi veya kafesin entalpisi, kafes içindeki iyonik bağların gücünün ölçüsüdür. Normalde kafes entalpisi ekzotermiktir.
Şekil 02: Sodyum Klorür Kafes Yapısı
Elmas ve kuvars, üç boyutlu kovalent kafeslerin iki örneğidir. Elmas sadece karbon atomlarından oluşur ve her bir karbon atomu kafes yapısını oluşturmak için diğer dört karbon atomuna kovalent olarak bağlanır. Yani her karbon atomu tetrahedral düzenlemeye sahiptir. Elmas bu yapısı nedeniyle yüksek stabiliteye sahiptir. (Elmas, dünyadaki en güçlü minerallerden biridir.) Kuvars veya silikon dioksit de kovalent bağlara sahiptir, ancak bu bağlar silikon ve oksijen atomları (farklı atomların kafesi) arasında bulunur. Bu kovalent kafeslerin her ikisi de çok yüksek bir erime noktasına sahiptir ve elektriği iletemezler.
Molekül ve Kafes Arasındaki Fark Nedir?
Bir molekül, iki veya daha fazla atom kovalent kimyasal bağlar veya iyonik bağlar yoluyla birbirine bağlandığında oluşur. Öte yandan, çok sayıda atom, molekül veya iyon düzenli bir ağ yapısı oluşturmak için birbirine bağlandığında bir kafes oluşur. Dolayısıyla, molekül ve kafes arasındaki temel fark, moleküllerin birbirine bağlı atomlar içermesi, kafeslerin ise birbirine bağlı atomlar, moleküller veya iyonlar içermesidir.
Molekül ve kafes arasındaki bir diğer önemli fark olarak, molekülün katı, sıvı veya gaz olarak meydana gelebileceğini, kafeslerin ise yalnızca katı maddeler olarak oluştuğunu söyleyebiliriz. Ayrıca, bir molekülün kütlesi, bir kafesin kütlesine kıyasla çok düşüktür, çünkü bir kafesteki atom sayısı nispeten çok fazladır.
Molekül ve kafes arasındaki fark bilgi grafiğinde aşağıda daha fazla farklılık gösterilmektedir.
Özet – Molekül vs Kafes
Moleküller ve kafesler kimyadaki iki önemli kimyasal terimdir. Birbirlerinden farklıdırlar; bu yüzden onları birbirinin yerine kullanamayız. Molekül ve kafes arasındaki temel fark, moleküllerin birbirine bağlı atomlar içermesi, kafeslerin ise birbirine bağlı atomlar, moleküller veya iyonlar içermesidir.
