Forskellen mellem krystallinsk og amorf

Amorf og krystallinsk er to tilstande, der beskriver typiske faste stoffer i kemi. Ved anvendelse af røntgenstrålediffraktionsforsøg kan strukturen af ​​faste stoffer kategoriseres i krystallinsk eller amorf (ikke-krystallinsk).

Faststoffer er blandt de tre grundlæggende tilstande af stof, der inkluderer væsker og gasser. De er kendetegnet ved en stiv struktur af molekyler, ioner og atomer arrangeret på en ordnet eller ikke-ordnet måde. Disse ordnede eller ikke-ordnede arrangementer har ført til kategoriseringen som amorf og krystallinsk, og denne artikel udfolder de vigtigste forskelle mellem de to udtryk.

Hvad er krystallinsk?

Et krystallinsk fast stof er det, hvor bestanddelspartiklerne er ordnet arrangeret i et tredimensionelt mønster kaldet krystalgitteret med ensartede intermolekylære kræfter, og partiklerne skærer hinanden i vinkler, der er karakteristiske for krystallen.

Den indre struktur har en tydelig geometrisk form, og den viser en klar spaltning, når den skæres overalt i strukturen. Det tredimensionelle mønster set ved hjælp af røntgenstråler bruges til at identificere det faste stof. Det er imidlertid ikke let at detektere forskellen mellem krystallinske og ikke-krystallinske faste stoffer ved at berøre dem. De adskiller sig fra hinanden i mange aspekter, inklusive kemiske og fysiske egenskaber.

Krystallinske faste stoffer (krystaller) har brug for ekstreme temperaturer for at bryde de intermolekylære kræfter. De har en bestemt varme til fusion og smeltepunkter på grund af det ensartede arrangement af deres komponenter. Det lokale miljø er også ensartet. Når man skærer i en hvilken som helst retning, er de fysiske egenskaber imidlertid forskellige, såkaldte anisotropiske. Når det drejes rundt aksen, forbliver strukturen af ​​krystaller den samme, og det kaldes symmetrisk arrangement af molekyler, atomer eller ioner.

Nogle krystallinske faste stoffer kan ende med at være amorfe afhængigt af afkølingsprocessen. Andre kan have deres komponenter misjusteret på grund af tilstedeværelsen af ​​urenheder. Også afkølende stoffer kan hurtigt føre til en amorf struktur med uregelmæssige geometriske former. Quartz er for eksempel krystallinsk med silikone- og oxygenatomer på en ordnet måde. Men når det afkøles hurtigt, kan det føre til det amorfe strukturglas. Det sker normalt, at krystallisationsprocessen undgås ved hurtigt at smelte stoffer for at producere amorfe faste stoffer på grund af deres omfattende industrielle anvendelser. Gummi, polymer og glas er blandt de perfekte eksempler på vigtige amorfe faste stoffer, der stort set bruges til deres enorme fordele og unikke isotrope egenskaber.

Brydningsindekset, mekanisk styrke, varmeledningsevne og elektrisk ledningsevne af krystallinske faste stoffer er forskellige i forskellige retninger. Det er ulempen med disse typer faste stoffer sammenlignet med ikke-krystallinske faste stoffer. Den gode side af et anisotropisk fast stof er, at det betegner en perfekt arrangeret indre struktur med ensartede kræfter af attraktioner i et krystalgitter. Det skildrer de sande egenskaber ved et fast stof med lang rækkevidde og en stiv struktur.

Hvad er amorf?

Ordet amorf er afledt af det græske ord amorf, der betyder "formløs". Dette er den formløse, forstyrrede og uregelmæssige placering af bestanddelens partikler i et fast stof. Deres intermolekylære kræfter er ikke ens, og afstandene mellem partiklerne er heller ikke. Når spaltet, giver amorfe faste stoffer fragmenter eller buede overflader på grund af uregelmæssige geometriske former.

Nogle amorfe faste stoffer kan have dele af ordnet arrangerede mønstre, der kaldes krystallitter. Atomer, ioner eller molekyler i det faste stof afhænger af afkølingsprocessen. Som nævnt adskiller kvartskrystallen sig med kvartsglas på grund af krystallisationsprocessen. Men generelt har mange amorfe faste stoffer et forstyrret mønster. De kaldes normalt de superkølede faste stoffer, fordi strukturen deler nogle egenskaber med væsker. De viser heller ikke de egentlige egenskaber ved faste stoffer, men anvendes ikke desto mindre overvejende i adskillige anvendelser.

Termisk ledningsevne, mekanisk styrke, elektrisk ledningsevne og brydningsindeks er ens i alle retninger af amorfe faste stoffer. Dette forklarer, hvor navnet isotropisk kommer fra. De faste stoffer har ikke skarpe smeltepunkter eller en bestemt fusionsvarme. Et bredt temperaturområde skal anvendes før de kan smelte på grund af fraværet af en ordnet række af komponenter. Endvidere er amorfe faste stoffer kendetegnet ved en kort rækkefølge. Eksempler på amorfe faste stoffer inkluderer polymerer, gummier, plast og glas.

Hvis der efterlades et amorft fast stof i lang tid under dets smeltepunkt, kan det omdannes til et krystallinsk faststof. Det kan skildre de samme egenskaber, som de krystallinske faste stoffer har.

Vigtige forskelle mellem amorf og krystallinsk

Struktur af krystallinsk og amorf

Krystallinske faste stoffer har en bestemt form med ordnede arrangerede ioner, molekyler eller atomer i et tredimensionelt mønster, der ofte kaldes krystalgitter. Hvis de er skåret, afbilder de en klar spaltning med overflader, der skærer hinanden i vinkler, der er karakteristiske for krystallen. Amorfe faste stoffer har på den anden side en forstyrret række af komponenter, der ikke viser en bestemt form. Når de skæres, viser de uregelmæssige former normalt med buede overflader. Krystallinske komponenter holdes sammen af ​​ensartede intermolekylære kræfter, medens disse kræfter i amorfe faste stoffer adskiller sig fra det ene atom til det andet.

Smeltepunkter af krystallinsk og amorf

Amorfe faste stoffer har ikke bestemte smeltepunkter, men smelter over et bredt temperaturområde på grund af den uregelmæssige form. Krystallinske faste stoffer har på den anden side et skarpt smeltepunkt.

Fysiske egenskaber ved krystallinsk og amorf

Krystallinske faste stoffer besidder forskellig elektrisk ledningsevne, varmeledningsevne, brydningsindeks og mekanisk styrke inden i en krystal i forskellige retninger, derfor kaldes de anisotrop. Amorfe kaldes isotropisk på grund af lignende fysiske egenskaber fra begge retninger.

Eksempler på krystallinsk og amorft

Eksempler på et krystallinsk fast stof inkluderer NaCl, sukker og diamant, mens eksemplerne på amorfe faste stoffer inkluderer glas, gummi og polymerer.

Se sammenligningstabellen for krystallinske vers Amorf nedenfor:

Sammendrag af krystallinske vers Amorf

• Krystallinske faste stoffer har et regelmæssigt tredimensionelt mønster af ioner, atomer eller molekyler, medens amorfe faste stoffer har et tilfældigt arrangement af disse komponenter
• Krystallinske faste stoffer har et nøjagtigt smeltepunkt, hvorimod amorfe faste stoffer smelter over et temperaturområde
• Amorfe faste stoffer giver fragmenter med uregelmæssige mønstre, når de spaltes, hvorimod krystallinske faste stoffer afbilder en bestemt form
• Krystallinsk kaldet anisotropisk på grund af forskellige fysiske egenskaber i alle retninger, mens amorf kaldes isotropisk
• Eksempler på amorft indbefatter glas, og det af krystallinsk inkluderer diamant.