Διαφορά μεταξύ άμορφων και κρυσταλλικών στερεών

Κύρια διαφορά – Άμορφα εναντίον κρυσταλλικών στερεών

Όλα τα υλικά μπορούν να κατηγοριοποιηθούν σε τρεις κύριες καταστάσεις με βάση τη φύση της μοριακής τους συσσωμάτωσης. Αυτές οι κατηγορίες ονομάζονται στερεά, υγρά και αέρια. Τα αέρια και τα υγρά διαφέρουν αρκετά από τα στερεά αφού δεν έχουν συγκεκριμένο σχήμα και παίρνουν το σχήμα του δοχείου στο οποίο είναι τοποθετημένα. Σε αντίθεση με τα αέρια και τα υγρά, τα στερεά έχουν ένα συγκεκριμένο τρισδιάστατο σχήμα με την πιο σύνθετη μορφή μοριακού συσσωματώματος. Επιπλέον, τα στερεά είναι σχετικά πιο σκληρά, πυκνά και ισχυρά στο να διατηρούν το σχήμα τους. Σε αντίθεση με τα αέρια και τα υγρά, τα στερεά δεν επηρεάζονται πολύ από τις αλλαγές στη θερμοκρασία ή την πίεση. Επιπλέον, τα στερεά έχουν ένα ευρύ φάσμα μηχανικών και φυσικών ιδιοτήτων, όπως ηλεκτρική αγωγιμότητα, θερμική αγωγιμότητα, αντοχή, σκληρότητα, σκληρότητα κ.λπ. Λόγω αυτών των ιδιοτήτων, τα στερεά χρησιμοποιούνται σε διάφορες εφαρμογές στους τομείς της μηχανικής, των κατασκευών, της αυτοκινητοβιομηχανίας, της κατασκευής κλπ. Τα στερεά υπάρχουν κυρίως σε δύο τύπους:άμορφα και κρυσταλλικά. Η κύρια διαφορά μεταξύ άμορφων και κρυσταλλικών στερεών είναι ότι τα άμορφα στερεά δεν έχουν διατεταγμένη δομή ενώ τα κρυσταλλικά στερεά έχουν δομή υψηλής τάξης. Εκτός από αυτήν την κύρια διαφορά, υπάρχουν πολλές περισσότερες διαφορές μεταξύ αυτών των δύο τύπων στερεών.

Αυτό το άρθρο εξηγεί, 

1. Τι είναι τα άμορφα στερεά;
     – Ορισμός, Δομή, Ιδιότητες, Παραδείγματα

2. Τι είναι τα κρυσταλλικά στερεά;
     – Ορισμός, Δομή, Ιδιότητες, Παραδείγματα

3. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Άμορφων και Κρυσταλλικών Στερεών;

Τι είναι ένα άμορφο στερεό

Τα άμορφα στερεά ορίζονται ως στερεά που δεν έχουν διατεταγμένη δομή. Αυτό σημαίνει ότι τα άτομα ή τα ιόντα είναι διατεταγμένα χωρίς συγκεκριμένη γεωμετρική μορφή. Ορισμένα άμορφα στερεά μπορεί να έχουν κάποια τακτική διάταξη, αλλά εκτείνεται μόνο για μερικές μονάδες Angstrom. Αυτά τα τακτοποιημένα μέρη σε άμορφα στερεά ονομάζονται κρυσταλλίτες. Λόγω της παρουσίας ακατάστατων διατάξεων, τα άμορφα στερεά αναφέρονται μερικές φορές ως υπερψυγμένα υγρά .

Τα άμορφα στερεά δεν έχουν αιχμηρά σημεία τήξης, επομένως ο μετασχηματισμός του υγρού συμβαίνει σε ένα εύρος θερμοκρασιών. Ιδιότητες όπως η ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα, η μηχανική αντοχή και ο δείκτης διάθλασης δεν εξαρτώνται επίσης από την κατεύθυνση μέτρησης. Ως εκ τούτου, ονομάζονται ισοτροπικά.

Παραδείγματα άμορφων στερεών περιλαμβάνουν γυαλί, στερεά πολυμερή και πλαστικά.

Τι είναι ένα κρυσταλλικό στερεό

Τα κρυσταλλικά στερεά είναι τα στερεά που διαθέτουν εξαιρετικά διατεταγμένη διάταξη ατόμων, ιόντων ή μορίων σε μια καλά καθορισμένη τρισδιάστατη δομή. Επιπλέον, αυτά τα στερεά χαρακτηρίζονται από την ανθεκτικότητά τους με αιχμηρά και υψηλά σημεία τήξης.

Σε αντίθεση με τα άμορφα στερεά, τα κρυσταλλικά στερεά παρουσιάζουν ανισότροπη συμπεριφορά κατά τη μέτρηση των φυσικών τους ιδιοτήτων, οι οποίες εξαρτώνται από την κατεύθυνση της μέτρησης. Τα κρυσταλλικά στερεά έχουν καθορισμένα γεωμετρικά σχήματα, τα οποία εξαρτώνται από τις συνθήκες κατά την ανάπτυξη των κρυστάλλων.

Μερικά παραδείγματα κρυσταλλικών στερεών περιλαμβάνουν το διαμάντι, το χλωριούχο νάτριο, το οξείδιο του ψευδαργύρου, τη ζάχαρη κ.λπ.

Διαφορά μεταξύ άμορφων και κρυσταλλικών στερεών

Γεωμετρία / Δομή

Άμορφα στερεά: Τα άμορφα στερεά δεν έχουν διατεταγμένη δομή. στερούνται οποιουδήποτε σχεδίου ή διάταξης ατόμων ή ιόντων ή οποιουδήποτε γεωμετρικού σχήματος.

Κρυσταλλικά στερεά: Τα κρυσταλλικά στερεά έχουν καθορισμένη και κανονική γεωμετρία λόγω της εύρυθμης διάταξης των ατόμων ή των ιόντων.

Σημείο τήξης

Άμορφα στερεά: Τα άμορφα στερεά δεν έχουν οξύ σημείο τήξης.

Κρυσταλλικά Στερεά: Τα κρυσταλλικά στερεά έχουν ένα απότομο σημείο τήξης, όπου μετατρέπεται σε υγρή κατάσταση.

Θερμότητα σύντηξης

Άμορφα στερεά: Τα άμορφα στερεά δεν έχουν χαρακτηριστική θερμότητα σύντηξης, επομένως θεωρούνται εξαιρετικά ψυχρά υγρά ή ψευδοστερεά .

Κρυσταλλικά στερεά: Τα κρυσταλλικά στερεά έχουν καθορισμένη θερμότητα σύντηξης, επομένως θεωρούνται αληθινά στερεά.

Ανισοτροπία και Ισοτροπία

Άμορφα στερεά: Τα άμορφα στερεά είναι ισότροπα επειδή έχουν τις ίδιες φυσικές ιδιότητες προς όλες τις κατευθύνσεις.

Κρυσταλλικά στερεά: Τα κρυσταλλικά στερεά είναι ανισότροπα και, λόγω των οποίων, οι φυσικές τους ιδιότητες είναι διαφορετικές σε διαφορετικές κατευθύνσεις.

Κοινά παραδείγματα

Άμορφα στερεά: Το γυαλί, τα οργανικά πολυμερή κ.λπ. είναι παραδείγματα άμορφων στερεών.

Κρυσταλλικά στερεά: Το διαμάντι, ο χαλαζίας, το πυρίτιο, το NaCl, ο ZnS, όλα τα μεταλλικά στοιχεία όπως Cu, Zn, Fe κ.λπ. είναι παραδείγματα κρυσταλλικών στερεών.

Δυνάμεις διασωματιδίων

Άμορφα στερεά: Τα άμορφα στερεά έχουν ομοιοπολικά συνδεδεμένα δίκτυα.

Κρυσταλλικά Στερεά: Τα κρυσταλλικά στερεά έχουν ομοιοπολικούς δεσμούς, ιοντικούς δεσμούς, δεσμούς Van der Waal και μεταλλικούς δεσμούς.

Παραπομπές:

Jain, M. (Επιμ.). (1999). Η Στερεά Κατάσταση. Competition Science Vision , 2 (21), 1166-1177.Sivasankar. (2008). Χημεία Μηχανικής . Tata McGraw-Hill Education.Dolter, T., &Maone, L. J. (2008). Βασικές έννοιες της Χημείας (8η έκδ.). John Wiley &Sons. Ευγενική προσφορά εικόνας: "Κρυσταλλικό ή άμορφο" Από Cristal_ou_amorphe.svg:Cdangderivative έργο:Sbyrnes321 (συζήτηση) – Cristal_ou_amorphe.svg (CC BY-SA 3.0) μέσω Commons Wikimedia "Glass02" By Taken byfir0002 | flagstaffotos.com.auCanon 20D + Tamron 28-75mm f/2.8 – Δική δουλειά (GFDL 1.2) μέσω Commons Wikimedia "CZ brilliant" Από τον Gregory Phillips – Αγγλική Wikipedia, αρχική μεταφόρτωση 18 Ιανουαρίου 2004 από τον Hadal en:Image:CZ brilliant.jpg (CC BY-SA 3.0) μέσω Wikimedia Commons