Diferența dintre cristalin și amorf

Amorf și cristalin sunt două stări care descriu solide tipice în chimie. Utilizând experimente de difracție cu raze X, structura solidelor poate fi clasificată în cristaline sau amorf (non-cristalin).

Materialele solide se numără printre cele trei stări fundamentale ale materiei, care includ lichide și gaze. Acestea se caracterizează printr-o structură rigidă de molecule, ioni și atomi aranjate într-un mod ordonat sau neordonat. Aceste aranjamente ordonate sau neordonate au condus la clasificarea ca amorfă și cristalină și acest articol dezvăluie principalele diferențe dintre cei doi termeni.

Ce este Cristalina?

Un solid cristalin este acela în care particulele constitutive sunt aranjate ordonat într-un model tridimensional numit latură cristalină cu forțe intermoleculare uniforme și particulele se intersectează la unghiurile caracteristice ale cristalului.

Structura internă are o formă geometrică distinctă și prezintă o scindare clară atunci când este tăiată oriunde în structură. Modelul tridimensional observat utilizând razele X este folosit pentru a identifica solidul. Cu toate acestea, nu este ușor să se detecteze diferența dintre solidele cristaline și cele cristaline prin atingerea acestora. Ele diferă una de cealaltă în multe aspecte, inclusiv proprietățile chimice și fizice.

Solidele cristaline (cristale) au nevoie de temperaturi extreme pentru a rupe forțele intermoleculare. Ei au o căldură definită de fuziune și puncte de topire datorită dispunerii uniforme a componentelor lor. Mediul local este, de asemenea, uniform. Cu toate acestea, atunci când sunt tăiate în orice direcție, proprietățile fizice sunt diferite, astfel cunoscute ca anisotropice. Când se rotește în jurul axei, structura cristalelor rămâne aceeași și se numește aranjament simetric al moleculelor, atomilor sau ionilor.

Unele solide cristaline pot deveni amorfe în funcție de procesul de răcire. Alții ar putea avea componentele lor nealiniate datorită prezenței impurităților. De asemenea, substanțele de răcire rapid pot conduce la o structură amorfă cu forme geometrice neregulate. Cuarțul, de exemplu, este cristalin cu atomi de silicon și oxigen în mod ordonat. Dar, când se răcește rapid, poate duce la structura amorfă a sticlei. Se întâmplă în mod normal ca procesul de cristalizare să fie evitat prin topirea rapidă a substanțelor pentru a produce solide amorfe datorită aplicațiilor lor industriale extinse. Cauciuc, polimer și sticlă se numără printre exemplele perfecte de solide amorfe importante utilizate în mare parte pentru beneficiile lor imense și proprietățile izotropice unice.

Indicele de refracție, rezistența mecanică, conductivitatea termică și conductivitatea electrică a solidelor cristaline diferă în direcții diferite. Aceasta este dezavantajul acestor tipuri de solide în comparație cu solidele non-cristaline. Partea bună a unui solid anizotrop este că acesta denotă o structură internă perfect dispusă, cu forțe uniforme de atracție într-o latură de cristal. Acesta descrie proprietățile reale ale unui solid cu o ordine de lungă distanță și o structură rigidă.

Ce este amorf?

Cuvântul amorf este derivat din cuvântul grecesc amorf care înseamnă "fără formă". Acesta este aranjamentul neformat, dezordonat și neregulat al particulelor constituente ale unui solid. Forțele lor intermoleculare nu sunt aceleași, nici distanțele dintre particule. Atunci când sunt scindate, solidele amorfe dau fragmente sau suprafețe curbe din cauza unor forme geometrice neregulate.

Unele substanțe solide amorfe pot avea părți ale modelelor ordonate, numite cristalite. Atomii, ionii sau moleculele solidului depind de procesul de răcire. După cum sa menționat mai sus, cristalul de cuarț diferă cu sticla de cuarț datorită procesului de cristalizare. Dar, în general, multe solide amorfe au un model dezordonat. Acestea sunt denumite în general solide super-răcite, deoarece structura împărtășește unele proprietăți cu lichide. De asemenea, ele nu prezintă proprietățile reale ale substanțelor solide, dar sunt totuși utilizate în mod predominant în numeroase aplicații.

Conductivitatea termică, rezistența mecanică, conductivitatea electrică și indicele de refracție sunt aceleași în toate direcțiile solidelor amorfe. Aceasta explică de unde provine numele izotropic. Solidul nu are puncte de topire ascuțite sau o căldură definită de fuziune. Este necesar să se aplice o gamă largă de temperaturi înainte de a se topi din cauza absenței unei serii de componente ordonate. Mai mult, solidele amorfe se caracterizează printr-o comandă de interval scurt. Exemple de solide amorfe includ polimeri, cauciucuri, materiale plastice și sticlă.

Dacă un solid amorf este lăsat mult timp sub punctul său de topire, acesta se poate transforma într-un solid cristalin. Acesta poate prezenta aceleași proprietăți posedate de solidele cristaline.

Diferențe cheie între amorf și cristalin

Structura cristalină și amorfă

Solidele cristaline au o formă definită cu ioni ordonați, molecule sau atomi într-un model tridimensional deseori denumit latură de cristal. Dacă se taie, acestea prezintă o scindare clară, cu suprafețe care se intersectează la unghiurile caracteristice cristalului. Amorfe solide, pe de altă parte, au o serie dezordonată de componente care nu prezintă o formă definită. Atunci când se taie, ele prezintă forme neregulate, de obicei, cu suprafețe curbe. Componentele cristaline sunt ținute împreună prin forțe intermoleculare uniforme, în timp ce în solide amorfe aceste forțe diferă de la un atom la altul.

Punctele de topire ale cristalinului și amorfului

Materialele solide amorfe nu au puncte de topire precise, dar se topesc pe o gamă largă de temperaturi datorită formei neregulate. Solidele cristaline, pe de altă parte, au un punct de topire ascuțit.

Proprietăți fizice ale cristalinului și amorfului

Solidele cristaline au conductivitate electrică diferită, conductivitatea termică, indicele de refracție și rezistența mecanică în interiorul unui cristal în direcții diferite, prin urmare se numesc anizotropi. Amorfele sunt numite izotropice datorită proprietăților fizice similare din ambele direcții.

Exemple de cristaline și amorfe

Exemplele de solid cristalin includ NaCI, zahăr și diamant, în timp ce exemplele de solide amorfe includ sticlă, cauciuc și polimeri.

Consultați tabelul de comparație pentru Versiunile cristaline amorfe de mai jos:

Rezumatul versurilor cristaline amorfe

• Soluțiile cristaline au un model obișnuit în trei dimensiuni a ionilor, a atomilor sau a moleculelor, în timp ce solidele amorfe au un aranjament aleatoriu al acestor componente
• Solidele cristaline au un punct de topire exact, în timp ce solidele amorfe se topesc într-un interval de temperatură
• Soluțiile solide amorfe dau fragmente de fragmente neregulate atunci când sunt scindate, în timp ce solidele cristaline prezintă o formă definită
• Cristalina numită anizotropă din cauza proprietăților fizice diferite în toate direcțiile, în timp ce amorful este numit izotrop
• Exemplele de amorfe includ sticla și cea a cristalinei includ diamantul.