Sólidos Moleculares e Iónicos

Los sólidos moleculares son un tipo de sólidos cristalinos que tienen moléculas o átomos como sus partículas constitutivas y se mantienen unidos por fuerzas intermoleculares no iónicas como enlaces de hidrógeno, fuerzas de dispersión o interacciones dipolo-dipolo. La fuerza de estas fuerzas intermoleculares dicta las propiedades de los sólidos moleculares. En general, estos sólidos tienden a ser blandos, tienen puntos de fusión bajos y una baja conductividad térmica y eléctrica.

Los sólidos moleculares no polares o no polares netos como el nitrógeno sólido o el hielo seco se mantienen unidos principalmente por fuerzas de dispersión débiles. Estos sólidos tienen puntos de fusión muy bajos y se subliman fácilmente. Los sólidos moleculares polares como el hielo y el dióxido de azufre sólido exhiben enlaces de hidrógeno e interacciones dipolo-dipolo.

Dichos sólidos tienen puntos de fusión comparativamente más altos y existen como sólidos blandos o líquidos volátiles a temperatura y presión estándar. Otro ejemplo de cómo la fuerza de las fuerzas intermoleculares influye en las propiedades de los sólidos moleculares lo ilustra el yodo sólido. La mayor fuerza de ciertas fuerzas intermoleculares entre moléculas más grandes se refleja en las propiedades del yodo.

Aunque ambos son sólidos apolares, el punto de fusión del yodo es sustancialmente más alto que el del nitrógeno sólido. Los sólidos iónicos son sólidos cristalinos con especies o iones cargados eléctricamente como partículas constituyentes que se mantienen unidas por fuertes fuerzas electrostáticas. Por ejemplo, el cloruro de sodio es un sólido iónico compuesto de cationes de sodio y aniones de cloruro.

El empaquetado de sólidos iónicos maximiza la interacción entre iones con carga opuesta y minimiza la interacción entre iones de la misma carga. Esto a menudo se visualiza como un conjunto de iones en puntos de red y los iones opuestos ocupan algunos o todos los espacios entre ellos, o los sitios intersticiales. Debido a las fuertes interacciones culómbicas, los sólidos iónicos tienen altas temperaturas de fusión.

Las interacciones iónicas típicamente se vuelven más fuertes con un aumento en la carga o una disminución en el tamaño de los iones. Por ejemplo, el cloruro de cesio se derrite a 645 C grados Celsius y el cloruro de sodio se derrite a 801 C grados Celsius, lo que se puede atribuir al catión de sodio más pequeño que permite un empaquetamiento más cercano. El óxido de calcio, que tiene cargas iónicas mayores, se funde a 2572 C grados Celsius.