Solides moléculaires et ioniques

Les solides moléculaires sont un type de solides cristallins qui ont des molécules ou atomes en tant que particules constitutives et sont maintenus ensemble par des forces intermoléculaires non ioniques comme liaisons hydrogène, forces de dispersion, ou les interactions dipôle dipôle. La force de ces forces intermoléculaires dicte les propriétés des solides moléculaires. Dans l'ensemble, ces solides ont tendance à être mous, ont des points de fusion faible, et une faible conductivité thermique et électrique.

Les solides moléculaires non polaires ou non polaires nets comme l'azote solide ou la neige carbonique sont principalement maintenus ensemble par de faibles forces de dispersion. Ces solides ont des points de fusion très bas et subliment facilement. Les solides moléculaires polaires comme la glace et le dioxyde de soufre solide présentent des liaisons hydrogène et des interactions dipôle-dipôle.

Ces solides ont des points de fusion comparativement plus élevés et existent sous forme de solides mous ou de liquides volatils à température et pression standard. Un autre exemple de la façon dont les forces intermoléculaires influencent les propriétés des solides moléculaires est illustré par l'iode solide. La force accrue de certaines forces intermoléculaires entre des molécules plus grosses se reflète dans les propriétés de l'iode.

Bien qu'ils soient tous deux des solides non polaires, le point de fusion de l'iode est nettement plus élevé que celle de l'azote solide. Les solides ioniques sont des solides cristallins avec des espèces ou des ions chargés électriquement en tant que particules constituantes maintenues ensemble par de fortes forces électrostatiques. Par exemple, le chlorure de sodium est un solide ionique composé des cations sodium et des anions chlorure.

L'emballage des solides ioniques maximise l'interaction entre les ions de charge opposée et minimise l'interaction entre les ions de même charge. Ceci est souvent visualisé comme un ensemble d'ions sur les points de maillage et les ions opposés occupant certains ou tous les espaces entre eux, ou les sites interstitiels. En raison de fortes interactions coulombiques, les solides ioniques ont des températures de fusion élevées.

Les interactions ioniques deviennent généralement plus fortes avec une augmentation de la charge ou une diminution de la taille des ions. Par exemple, le chlorure de césium fond à 645 degrés Celsius et le chlorure de sodium fond à 801 degrés Celsius, ce qui peut être attribué au plus petit cation sodium permettant un emballage plus étroit. L'oxyde de calcium, qui a des charges ioniques plus élevées, fond à 2572 degrés Celsius.