主な違い - 共有分子と共有ネットワーク
共有結合は化学結合の一種です。共有結合は、2 つの原子が不対電子を共有するときに形成されます。共有結合は、非金属原子間に形成されます。これらの原子は、同じ元素または異なる元素に属している可能性があります。原子間で共有されている電子対は、結合対と呼ばれます。この共有に関与する原子の電気陰性度に応じて、共有結合は極性または非極性のいずれかになります。 共有分子という用語は、共有結合によって形成される分子を説明するために使用されます。共有ネットワークは、原子が共有結合を介して互いに結合している材料全体の連続ネットワークで構成される化合物です。 これが、共有分子ネットワークと共有ネットワークの主な違いです。
対象となる主な分野
1.共有分子とは
– 定義、プロパティ
2.共有ネットワークとは
– 定義、プロパティ
3.共有分子と共有ネットワークの違いは何ですか
– 主な違いの比較
主な用語: 結合ペア、共有結合、共有分子、共有ネットワーク、電子、電気陰性度、非金属原子、非極性、極性
共有分子とは
共有分子構造という用語は、共有結合を持つ分子を表します。分子は、化学結合によって互いに結合された原子のグループです。これらの結合が共有結合である場合、これらの分子は共有分子化合物として知られています。これらの共有分子構造は、結合形成に関与する原子の電気陰性度に応じて、極性化合物または非極性化合物のいずれかになります。共有結合は、電気陰性度の値が類似またはほぼ類似している原子間に形成されます。しかし、原子の電気陰性度の値の差がかなり大きい場合 (0.3 – 1.4)、その化合物は極性共有結合化合物です。差が小さい場合 (0.0 – 0.3)、化合物は無極性です。
図 1:メタンは共有分子化合物です
ほとんどの共有分子構造は、融点と沸点が低くなります。これは、共有分子間の分子間力が互いに分離するのに必要なエネルギー量が少ないためです。共有結合分子化合物は通常、同じ理由により、融合と気化のエンタルピーが低くなります。融解エンタルピーは、固体物質を融解するのに必要なエネルギーの量です。気化エンタルピーは、液体を気化させるのに必要なエネルギーの量です。これらの用語は、物質の相転移におけるエネルギー交換を説明するために使用されます。共有分子間の引力は強くないため、これらの相転移に必要なエネルギー量は低くなります。
共有結合は柔軟であるため、共有分子化合物は柔らかく、比較的柔軟です。多くの共有分子化合物は水に溶けません。しかし、例外もあります。ただし、共有結合化合物が水に溶解すると、溶液は電気を通すことができません。これは、共有結合分子化合物が水に溶解するとイオンを形成できないためです。それらは、水分子に囲まれた分子の形で存在します。
共有ネットワークとは
共有ネットワーク構造は、材料全体に広がる連続的なネットワークで原子が共有結合によって結合されている化合物です。共有ネットワーク化合物には個々の分子はありません。したがって、物質全体が高分子と見なされます。
これらの化合物は、共有ネットワーク構造が非常に安定しているため、融点と沸点が高くなります。それらは水に溶けません。ネットワーク構造全体の原子間に強い共有結合が存在するため、硬度が非常に高くなります。共有結合の分子構造とは異なり、ここでの強い共有結合は、物質を溶かすために切断する必要があります。したがって、これらの構造はより高い融点を示します。
図 2:グラファイトとダイヤモンドの構造
共有ネットワーク構造の最も一般的な例は、グラファイト、ダイヤモンド、石英、フラーレンなどです。グラファイトでは、1 つの炭素原子が常に共有結合を介して他の 3 つの炭素原子に結合しています。したがって、グラファイトは平面構造を持っています。しかし、これらの平面構造の間には弱いファン デル ワールス力があります。これにより、グラファイトは複雑な構造になります。ダイヤモンドでは、1 つの炭素原子が常に他の 4 つの炭素原子に結合しています。したがって、ダイヤモンドは巨大な共有構造を取得します。
共有分子と共有ネットワークの違い
定義
共有分子: 共有分子構造 とは、共有結合を持つ分子を指します。
共有ネットワーク: 共有ネットワーク構造は、材料全体に広がる連続的なネットワーク内の共有結合によって原子が結合されている化合物です。
融点と沸点
共有分子: 共有分子化合物は融点と沸点が低い
共有ネットワーク: 共有ネットワーク化合物は、非常に高い融点と沸点を持っています。
分子間相互作用
共有分子: 共有結合化合物の共有分子構造間には弱いファン デル ワールス力があります。
共有ネットワーク: 共有ネットワーク構造には共有結合しかありません。
硬度
共有分子: 共有結合分子化合物は柔らかくて柔軟です。
共有ネットワーク: 共有ネットワーク化合物は非常に硬いです。
結論
共有分子構造は、共有結合を持つ分子を含む化合物です。共有ネットワーク構造は、材料全体の原子間に共有結合を持つネットワーク構造で構成される化合物です。これが、共有分子ネットワークと共有ネットワークの主な違いです。
