Différence entre cristallin et amorphe

Amorphes et cristallins sont deux états décrivant des solides typiques en chimie. En utilisant des expériences de diffraction des rayons X, la structure des solides peut être catégorisée en deux catégories: cristallin ou amorphe (non cristallin).

Les solides font partie des trois états de base de la matière qui incluent les liquides et les gaz. Ils se caractérisent par une structure rigide de molécules, d'ions et d'atomes disposés de manière ordonnée ou non. Ces arrangements ordonnés ou non ordonnés ont conduit à la catégorisation comme étant amorphe et cristalline et cet article décrit les principales différences entre les deux termes..

Qu'est-ce que Cristalline??

Un solide cristallin est celui dans lequel les particules constitutives sont disposées de manière ordonnée dans un motif tridimensionnel appelé réseau cristallin avec des forces intermoléculaires uniformes, et les particules se coupent à des angles caractéristiques du cristal..

La structure interne a une forme géométrique distincte et présente un clivage net lorsqu’elle est coupée n’importe où dans la structure. Le motif tridimensionnel vu à l'aide des rayons X est utilisé pour identifier le solide. Cependant, il n'est pas facile de détecter la différence entre les solides cristallins et non cristallins en les touchant. Ils diffèrent les uns des autres dans de nombreux aspects, y compris les propriétés chimiques et physiques.

Les solides cristallins (cristaux) ont besoin de températures extrêmes pour rompre les forces intermoléculaires. Ils ont une chaleur de fusion et des points de fusion définis en raison de la disposition uniforme de leurs composants. L'environnement local est également uniforme. Cependant, lorsqu'elles sont coupées dans n'importe quelle direction, les propriétés physiques sont différentes et sont donc appelées anisotropes. En rotation autour de l'axe, la structure des cristaux reste la même et est appelée arrangement symétrique de molécules, atomes ou ions..

Certains solides cristallins peuvent devenir amorphes en fonction du processus de refroidissement. D'autres composants peuvent avoir leurs composants mal alignés en raison de la présence d'impuretés. De plus, le refroidissement rapide des substances peut conduire à une structure amorphe aux formes géométriques irrégulières. Le quartz, par exemple, est cristallin avec des atomes de silicone et d’oxygène de manière ordonnée. Mais, une fois refroidi rapidement, il peut conduire à la structure en verre amorphe. Il arrive normalement que le processus de cristallisation soit évité en faisant fondre rapidement des substances afin de produire des solides amorphes en raison de leurs applications industrielles étendues. Le caoutchouc, les polymères et le verre sont parmi les exemples parfaits d'importants solides amorphes largement utilisés pour leurs immenses avantages et leurs propriétés isotropes uniques.

L'indice de réfraction, la résistance mécanique, la conductivité thermique et la conductivité électrique des solides cristallins diffèrent dans différentes directions. C'est l'inconvénient de ces types de solides par rapport aux solides non cristallins. Le bon côté d’un solide anisotrope est qu’il désigne une structure interne parfaitement agencée avec des forces d’attraction uniformes dans un réseau cristallin. Il décrit les vraies propriétés d’un solide avec un ordre à long terme et une structure rigide..

Ce qui est amorphe?

Le mot amorphe est dérivé du mot grec amorphe qui signifie «sans forme». Il s’agit de l’arrangement sans forme, désordonné et irrégulier des particules constitutives d’un solide. Leurs forces inter-moléculaires ne sont pas les mêmes, pas plus que les distances entre les particules. Lorsqu'ils sont clivés, les solides amorphes produisent des fragments ou des surfaces courbes à cause de formes géométriques irrégulières.

Certains solides amorphes peuvent avoir des parties de motifs ordonnés ordonnés appelés cristallites. Les atomes, les ions ou les molécules du solide dépendent du processus de refroidissement. Comme mentionné ci-dessus, le cristal de quartz diffère du verre de quartz en raison du processus de cristallisation. Mais, généralement, beaucoup de solides amorphes ont un schéma désordonné. On les appelle généralement les solides super-refroidis car la structure partage certaines propriétés avec les liquides. En outre, ils ne montrent pas les vraies propriétés des solides, mais sont néanmoins principalement utilisés dans de nombreuses applications..

La conductivité thermique, la résistance mécanique, la conductivité électrique et l'indice de réfraction sont les mêmes dans toutes les directions des solides amorphes. Ceci explique d'où vient le nom isotrope. Les solides n'ont pas de points de fusion nets ni de chaleur de fusion définie. Une large plage de température doit être appliquée avant de pouvoir fondre en raison de l'absence d'un ensemble ordonné de composants. De plus, les solides amorphes sont caractérisés par un ordre de courte portée. Des exemples de solides amorphes comprennent les polymères, les caoutchoucs, les plastiques et le verre..

Si un solide amorphe reste longtemps au-dessous de son point de fusion, il peut se transformer en solide cristallin. Il peut décrire les mêmes propriétés que les solides cristallins.

Principales différences entre amorphe et cristallin

Structure des cristaux et amorphes

Les solides cristallins ont une forme définie avec des ions, des molécules ou des atomes disposés de manière ordonnée dans un motif tridimensionnel souvent appelé réseau cristallin. Si coupés, ils représentent un clivage clair avec des surfaces se coupant selon des angles caractéristiques du cristal. Les solides amorphes, par contre, ont un ensemble désordonné de composants ne présentant pas une forme définie. Lorsqu'elles sont coupées, elles présentent des formes irrégulières, généralement avec des surfaces courbes. Les composants cristallins sont maintenus ensemble par des forces intermoléculaires uniformes alors que dans les solides amorphes, ces forces diffèrent d'un atome à l'autre.

Points de fusion des cristaux et des amorphes

Les solides amorphes n'ont pas de point de fusion précis, mais fondent dans une large plage de température en raison de leur forme irrégulière. Les solides cristallins, en revanche, ont un point de fusion précis.

Propriétés physiques des cristaux et amorphes

Les solides cristallins possèdent des conductivités électriques, des conductivités thermiques, des indices de réfraction et des résistances mécaniques différentes dans un cristal dans des directions différentes. Ils sont donc appelés anisotropes. Les amorphes sont appelés isotropes en raison de propriétés physiques similaires dans les deux sens..

Exemples de cristaux et d'amorphes

Le NaCl, le sucre et le diamant sont des exemples de solides cristallins, tandis que le verre, le caoutchouc et les polymères sont des exemples de solides amorphes..

Voir le tableau comparatif des vers cristallins amorphes ci-dessous:

Résumé des vers cristallins amorphes

• Les solides cristallins ont un motif régulier en trois dimensions d'ions, d'atomes ou de molécules, tandis que les solides amorphes ont une disposition aléatoire de ces composants.
• Les solides cristallins ont un point de fusion exact tandis que les solides amorphes fondent dans une plage de température
• Les solides amorphes produisent des fragments de motifs irréguliers lorsqu’ils sont clivés, tandis que les solides cristallins présentent une forme définie.
• Cristallin appelé anisotrope en raison de propriétés physiques différentes dans toutes les directions, tandis qu’amorphe est appelé isotrope
• Les exemples de verre amorphe comprennent le verre et celui de cristallin le diamant.