Різниця між кристалічним та аморфним

Аморфний і кристалічний - це два стани, які описують типові тверді речовини в хімії. Використовуючи рентгенівські дифракційні експерименти, структуру твердих тіл можна класифікувати на кристалічну або аморфну ​​(некристалічну).

Тверді речовини належать до трьох основних станів речовини, які включають рідини та гази. Для них характерна жорстка структура молекул, іонів та атомів, розташованих впорядковано чи не впорядковано. Ці впорядковані чи не упорядковані домовленості призвели до категоризації як аморфної та кристалічної, і ця стаття розгортає ключові відмінності між двома термінами.

Що таке кристалічний?

Кристалічне тверде речовина - це те, в якому складові частинки розташовані впорядковано в тривимірному малюнку, який називається кристалічною решіткою з рівномірними міжмолекулярними силами, а частинки перетинаються під кутами, характерними для кристала.

Внутрішня структура має чітку геометричну форму, і вона демонструє чітке розщеплення при розрізанні в будь-якому місці структури. Тривимірний малюнок, показаний за допомогою рентгенівських променів, використовується для ідентифікації твердого тіла. Однак виявити різницю між кристалічними та некристалічними твердими речовинами не просто, доторкнувшись до них. Вони відрізняються один від одного багатьма аспектами, включаючи хімічні та фізичні властивості.

Кристалічним твердим речовинам (кристалам) потрібні екстремальні температури, щоб розбити міжмолекулярні сили. Вони мають певну теплоту плавлення і температури плавлення через рівномірне розташування їх компонентів. Місцеве середовище також є рівномірним. Однак при різанні в будь-якому напрямку фізичні властивості відрізняються, тому відомі як анізотропні. При обертанні навколо осі структура кристалів залишається однаковою і називається симетричним розташуванням молекул, атомів або іонів.

Деякі кристалічні тверді речовини можуть закінчитися аморфними залежно від процесу охолодження. В інших можуть бути нерівні їх компоненти через наявність домішок. Також швидко охолоджуючі речовини можуть призвести до аморфної структури з неправильною геометричною формою. Наприклад, кварц є впорядкованим кристалічним з атомами силікону та кисню. Але, коли швидко охолоне, це може призвести до скла аморфної структури. Зазвичай відбувається так, що процесу кристалізації уникнути швидкого плавлення речовин для отримання аморфних твердих тіл через їх широке промислове застосування. Гума, полімер і скло є одними з досконалих прикладів важливих аморфних твердих тіл, які в основному використовуються для їх величезних переваг та унікальних ізотропних властивостей.

Показник заломлення, механічна міцність, теплопровідність та електропровідність кристалічних твердих тіл різняться в різних напрямках. Це є недоліком цих типів твердих речовин у порівнянні з некристалічними твердими речовинами. Хороша сторона анізотропного твердого тіла полягає в тому, що він позначає ідеально розташовану внутрішню структуру з рівномірними силами притягань у кристалічній решітці. На ній зображені справжні властивості твердого тіла з порядком дальності та жорсткою структурою.

Що аморфне?

Слово аморфний походить від грецького слова amorphous, що означає "безформний". Це безформне, невпорядковане та неправильне розташування складових частинок твердого тіла. Їх міжмолекулярні сили не однакові, як і відстані між частинками. При розщепленні аморфні тверді речовини утворюють фрагменти або вигнуті поверхні через неправильні геометричні форми.

Деякі аморфні тверді речовини можуть мати частини упорядкованого структури, які називаються кристалітами. Атоми, іони або молекули твердого тіла залежать від процесу охолодження. Як було сказано вище, кварцовий кристал відрізняється кварцовим склом через процес кристалізації. Але, як правило, багато аморфних твердих тіл мають невпорядкований малюнок. Їх зазвичай називають переохолодженими твердими речовинами, оскільки структура поділяє деякі властивості з рідинами. Крім того, вони не виявляють справжніх властивостей твердих речовин, але, тим не менш, переважно використовують у численних застосуваннях.

Теплопровідність, механічна міцність, електропровідність і показник заломлення однакові у всіх напрямках аморфних твердих тіл. Це пояснює, звідки походить ізотропна назва. Тверді речовини не мають різких температур плавлення або певної теплоти плавлення. Потрібно застосовувати широкий діапазон температур, перш ніж вони можуть розплавитися через відсутність впорядкованого масиву компонентів. Крім того, аморфні тверді речовини характеризуються коротким порядком дії. Приклади аморфних твердих речовин містять полімери, каучуки, пластмаси та скло.

Якщо аморфне тверде речовина тривалий час залишається нижче його температури плавлення, воно може перетворитися в кристалічне тверде речовина. Він може зображати ті самі властивості, якими володіють кристалічні тверді речовини.

Ключові відмінності між аморфним та кристалічним

Будова кристалічного та аморфного

Кристалічні тверді речовини мають певну форму з упорядкованими іонами, молекулами чи атомами у тривимірному малюнку, який часто називають кристалічною решіткою. Якщо їх вирізати, вони зображають чітке розщеплення з поверхнями, що перетинаються під кутами, характерними для кристала. З іншого боку, аморфні тверді речовини мають невпорядкований масив компонентів, які не мають певної форми. При вирізанні вони демонструють неправильні форми, як правило, зігнуті поверхні. Кристалічні компоненти утримуються між собою однаковими міжмолекулярними силами, тоді як в аморфних твердих тілах ці сили відрізняються від одного атома до іншого..

Точки плавлення кристалічного та аморфного

Аморфні тверді речовини не мають визначених температур плавлення, але плавляться в широкому діапазоні температур через неправильну форму. Кристалічні тверді речовини, з іншого боку, мають різку температуру плавлення.

Фізичні властивості кристалічного та аморфного

Кристалічні тверді речовини мають різну електропровідність, теплопровідність, показник заломлення та механічну міцність у кристалі в різних напрямках, тому їх називають анізотропними. Аморфні називаються ізотропними через подібні фізичні властивості з будь-якого напрямку.

Приклади кристалічного та аморфного

Приклади кристалічного твердого речовини включають NaCl, цукор та алмаз, тоді як приклади аморфних твердих речовин містять скло, каучук та полімери.

Дивіться порівняльну таблицю для аморфних кристалічних віршів нижче:

Короткий зміст кристалічних віршів Аморфний

• Кристалічні тверді речовини мають регулярний тривимірний малюнок іонів, атомів або молекул, тоді як аморфні тверді речовини мають випадкове розташування цих компонентів.
• Кристалічні тверді речовини мають точну температуру плавлення, тоді як аморфні тверді речовини плавляться в діапазоні температур
• Аморфні тверді речовини при розщепленні дають фрагменти з неправильними малюнками, тоді як кристалічні тверді речовини мають певну форму
• Кристалічний називають анізотропним через різні фізичні властивості у всіх напрямках, тоді як аморфні називають ізотропними
• Приклади аморфних включають скло, кристалічне - алмаз.