Rozdiel medzi kryštalickými a amorfnými

Amorfný a kryštalický sú dva stavy, ktoré opisujú typické pevné látky v chémii. Použitím rôntgenových difrakčných experimentov je možné štruktúru pevných látok rozdeliť na kryštalické alebo amorfné (nekryštalické)..

Pevné látky patria medzi tri základné stavy hmoty, ktoré zahŕňajú kvapaliny a plyny. Vyznačujú sa rigidnou štruktúrou molekúl, iónov a atómov usporiadaných usporiadaným alebo nespravodlivým spôsobom. Tieto usporiadané alebo nespravodlivé usporiadania viedli ku kategorizácii ako amorfné a kryštalické a tento článok odhaľuje kľúčové rozdiely medzi týmito dvoma pojmami.

Čo je kryštalická látka?

Kryštalická tuhá látka je taká, v ktorej sú častice, ktoré sú ich zložkami, usporiadané do trojrozmerného vzoru nazývaného kryštalická mriežka s jednotnými medzimolekulárnymi silami a častice sa pretínajú v uhloch charakteristických pre kryštál..

Vnútorná štruktúra má zreteľný geometrický tvar a pri výreze kdekoľvek v štruktúre vykazuje zreteľné štiepenie. Trojrozmerný obrazec pozorovaný pomocou röntgenového lúča sa používa na identifikáciu pevnej látky. Nie je však ľahké zistiť rozdiel medzi kryštalickými a nekryštalickými tuhými látkami ich dotykom. Líšia sa navzájom v mnohých aspektoch vrátane chemických a fyzikálnych vlastností.

Kryštalické tuhé látky (kryštály) potrebujú extrémne teploty, aby prerušili medzimolekulárne sily. Majú určité teplo fúzie a teploty topenia kvôli rovnomernému usporiadaniu ich zložiek. Miestne prostredie je tiež jednotné. Keď sú však rezané v akomkoľvek smere, fyzikálne vlastnosti sú rôzne, známe ako anizotrop. Pri rotácii okolo osi zostáva štruktúra kryštálov rovnaká a nazýva sa symetrické usporiadanie molekúl, atómov alebo iónov..

Niektoré kryštalické pevné látky môžu byť nakoniec amorfné v závislosti od procesu chladenia. Ostatné môžu mať nesprávne nastavenie svojich komponentov kvôli prítomnosti nečistôt. Chladiace látky môžu tiež rýchlo viesť k amorfnej štruktúre s nepravidelnými geometrickými tvarmi. Napríklad kremeň je kryštalický s atómami kremíka a kyslíka usporiadaným spôsobom. Ak sa však rýchlo ochladí, môže to viesť k sklu amorfnej štruktúry. Normálne sa stáva, že kryštalizačnému procesu nedochádza rýchlym roztavením látok za účelom výroby amorfných tuhých látok kvôli ich rozsiahlym priemyselným aplikáciám. Guma, polymér a sklo sú medzi dokonalými príkladmi dôležitých amorfných tuhých látok, ktoré sa vo veľkej miere používajú pre svoje obrovské výhody a jedinečné izotropné vlastnosti..

Index lomu, mechanická pevnosť, tepelná vodivosť a elektrická vodivosť kryštalických tuhých látok sa líšia v rôznych smeroch. To je nevýhoda týchto typov tuhých látok v porovnaní s nekryštalickými tuhými látkami. Dobrou stránkou anizotropnej pevnej látky je to, že označuje dokonale usporiadanú vnútornú štruktúru s jednotnými silami príťažlivosti v kryštálovej mriežke. Zobrazuje skutočné vlastnosti pevného telesa s dlhým dosahom a pevnou štruktúrou.

Čo je amorfné?

Slovo amorfné je odvodené od gréckeho slova amorfné, ktoré znamená „beztvaré“. Toto je beztvaré, neusporiadané a nepravidelné usporiadanie častíc tvoriacich pevnú látku. Ich medzimolekulárne sily nie sú rovnaké a nie sú ani vzdialenosti medzi časticami. Keď sa štiepia, amorfné pevné látky poskytujú fragmenty alebo zakrivené povrchy kvôli nepravidelným geometrickým tvarom.

Niektoré amorfné pevné látky môžu mať časti usporiadaných vzorov, ktoré sa nazývajú kryštály. Atómy, ióny alebo molekuly pevnej látky závisia od chladiaceho procesu. Ako už bolo uvedené, kremeňový kryštál sa líši od kremenného skla kvôli procesu kryštalizácie. Ale všeobecne je veľa amorfných tuhých látok neusporiadané. Zvyčajne sa nazývajú superchladené pevné látky, pretože štruktúra má niektoré vlastnosti s tekutinami. Tiež nevykazujú skutočné vlastnosti tuhých látok, ale napriek tomu sa prevažne používajú v mnohých aplikáciách.

Tepelná vodivosť, mechanická pevnosť, elektrická vodivosť a index lomu sú rovnaké vo všetkých smeroch amorfných tuhých látok. To vysvetľuje, odkiaľ názov izotropný pochádza. Pevné látky nemajú ostré teploty topenia alebo určité teplo tavenia. Pred tým, ako sa môžu roztaviť, je potrebné použiť širokú škálu teplôt kvôli neprítomnosti usporiadaného radu komponentov. Ďalej sa amorfné pevné látky vyznačujú rádom s krátkym rozsahom. Príklady amorfných tuhých látok zahŕňajú polyméry, kaučuky, plasty a sklo.

Ak sa amorfná pevná látka ponechá dlho pod teplotou topenia, môže sa transformovať na kryštalickú pevnú látku. Môže znázorňovať rovnaké vlastnosti, aké majú kryštalické pevné látky.

Kľúčové rozdiely medzi amorfnými a kryštalickými

Štruktúra kryštalických a amorfných

Kryštalické pevné látky majú určitý tvar s usporiadanými iónmi, molekulami alebo atómami v trojrozmernom vzore, často nazývanom kryštálová mriežka. Ak sú rezané, zobrazujú jasné štiepenie s povrchmi pretínacimi sa pod uhlami, ktoré sú charakteristické pre kryštál. Na druhej strane amorfné tuhé látky majú neusporiadané množstvo komponentov, ktoré nevykazujú určitý tvar. Pri rezaní vykazujú nepravidelné tvary, zvyčajne so zakrivenými povrchmi. Kryštalické zložky sú držané pohromade jednotnými medzimolekulárnymi silami, zatiaľ čo v amorfných tuhých látkach sa tieto sily líšia od jedného atómu k druhému.

Teploty topenia kryštalického a amorfného

Amorfné pevné látky nemajú definitívne teploty topenia, ale topia sa v širokom rozmedzí teplôt kvôli nepravidelnému tvaru. Na druhej strane kryštalické pevné látky majú ostrú teplotu topenia.

Fyzikálne vlastnosti kryštalických a amorfných

Kryštalické pevné látky majú rôznu elektrickú vodivosť, tepelnú vodivosť, index lomu a mechanickú pevnosť v kryštáli v rôznych smeroch, preto sa nazývajú anizotropné. Amorfné sa nazývajú izotropné kvôli podobným fyzikálnym vlastnostiam z oboch smerov.

Príklady kryštalických a amorfných

Príklady kryštalickej pevnej látky zahŕňajú NaCl, cukor a diamant, zatiaľ čo príklady amorfných tuhých látok zahŕňajú sklo, gumu a polyméry..

Pozri tabuľku porovnávania kryštalických verzií amorfných nižšie:

Zhrnutie kryštalických verzií amorfných

• Kryštalické pevné látky majú pravidelný trojrozmerný vzorec iónov, atómov alebo molekúl, zatiaľ čo amorfné pevné látky majú náhodne usporiadané tieto zložky
• Kryštalické pevné látky majú presnú teplotu topenia, zatiaľ čo amorfné pevné látky sa topia v rozmedzí teplôt
• Amorfné pevné látky poskytujú pri štiepení fragmenty s nepravidelnými vzormi, zatiaľ čo kryštalické pevné látky zobrazujú určitý tvar
• Kryštalická látka sa nazýva anizotropná kvôli rôznym fyzikálnym vlastnostiam vo všetkých smeroch, zatiaľ čo amorfná sa nazýva izotropná
• Príklady amorfného zahŕňajú sklo a kryštalického zahŕňajú diamant.