Différence entre les solides amorphes et cristallins

Différence principale entre les solides amorphes et cristallins

Tous les matériaux peuvent être classés en trois états principaux en fonction de leur nature d'agrégation moléculaire; ces catégories sont appelées solides, liquides et gazeux. Les gaz et les liquides sont assez différents des solides car ils n'ont pas de forme définie et prennent la forme du récipient dans lequel ils sont placés. Contrairement aux gaz et aux liquides, les solides ont une forme tridimensionnelle définie avec la forme la plus complexe d'un agrégat moléculaire. De plus, les solides sont relativement plus durs, plus denses et plus solides pour conserver leur forme. Contrairement aux gaz et aux liquides, les changements de température ou de pression n’affectent pas beaucoup les solides. En outre, les solides possèdent une large gamme de propriétés mécaniques et physiques, y compris la conductivité électrique, la conductivité thermique, la résistance, la dureté, la ténacité, etc. etc. Les solides existent principalement en deux types: amorphes et cristallins. le différence principale entre les solides amorphes et cristallins est que les solides amorphes n'ont pas de structure ordonnée alors que les solides cristallins ont une structure très ordonnée. Outre cette différence principale, il existe beaucoup plus de différences entre ces deux types de solides..

Cet article explique, 

1. Que sont les solides amorphes?
     - Définition, structure, propriétés, exemples

2. Que sont les solides cristallins??
     - Définition, structure, propriétés, exemples

3. Quelle est la différence entre les solides amorphes et cristallins??

Qu'est-ce qu'un solide amorphe

Les solides amorphes sont définis comme des solides qui n'ont pas de structure ordonnée. Cela signifie que les atomes ou les ions sont disposés sans aucune forme géométrique définie. Certains solides amorphes peuvent avoir une disposition ordonnée, mais ils ne s’étendent que pour quelques unités d’Angstrom. Ces parties ordonnées dans les solides amorphes sont appelées cristallites. En raison de la présence d'arrangements désordonnés, les solides amorphes sont parfois appelés liquides en surfusion.

Les solides amorphes n’ont pas de point de fusion précis, la transformation du liquide a donc lieu dans une plage de températures. Des propriétés telles que la conductivité électrique et thermique, la résistance mécanique et l'indice de réfraction ne dépendent pas non plus du sens de la mesure; par conséquent, ils sont appelés isotropes.

Des exemples de solides amorphes comprennent le verre, les polymères solides et les plastiques..

Qu'est-ce qu'un solide cristallin?

Les solides cristallins sont les solides qui possèdent une disposition hautement ordonnée d'atomes, d'ions ou de molécules dans une structure tridimensionnelle bien définie. De plus, ces solides se caractérisent par leur résistance aux points de fusion nets et élevés.

Contrairement aux solides amorphes, les solides cristallins présentent un comportement anisotrope lors de la mesure de leurs propriétés physiques, qui dépendent de la direction de la mesure. Les solides cristallins ont des formes géométriques définies, qui dépendent des conditions pendant la croissance des cristaux.

Certains exemples de solides cristallins incluent le diamant, le chlorure de sodium, l'oxyde de zinc, le sucre, etc..

Différence entre les solides amorphes et cristallins

Géométrie / Structure

Solides amorphes: Les solides amorphes n'ont pas de structure ordonnée; ils manquent de tout motif ou arrangement d'atomes ou d'ions ou de toute forme géométrique.

Solides cristallins: Les solides cristallins ont une géométrie définie et régulière en raison de la disposition ordonnée des atomes ou des ions.

Point de fusion

Solides amorphes: Les solides amorphes n'ont pas de point de fusion précis.

Solides cristallins: Les solides cristallins ont un point de fusion précis, où ils passent à l'état liquide.

Température de fusion

Solides amorphes: Les solides amorphes n’ont pas de chaleur de fusion caractéristique, ils sont donc considérés comme des liquides sur-refroidis ou pseudo-solides.

Solides cristallins: Les solides cristallins ont une chaleur de fusion définie, donc considérés comme de vrais solides.

Anisotropie et Isotropie

Solides amorphes: Les solides amorphes sont isotropes car ils ont les mêmes propriétés physiques dans toutes les directions..

Solides cristallins: Les solides cristallins sont anisotropes et, de ce fait, leurs propriétés physiques sont différentes dans des directions différentes..

Exemples communs

Solides amorphes: Le verre, les polymères organiques, etc. sont des exemples de solides amorphes.

Solides cristallins: Le diamant, le quartz, le silicium, le NaCl, le ZnS, tous les éléments métalliques tels que le Cu, le Zn, le Fe, etc. sont des exemples de solides cristallins..

Forces interparticulaires

Solides amorphes: Les solides amorphes ont des réseaux liés de manière covalente.

Solides cristallins: Les solides cristallins ont des liaisons covalentes, des liaisons ioniques, des liaisons de Van der Waal et des liaisons métalliques. 

Références:

Jain, M. (Ed.). (1999). L'état solide. Compétition Science Vision, 2(21), 1166-1177. Sivasankar. (2008). Génie chimique. Tata McGraw-Hill Education. Dolter, T. et Maone, L. J. (2008). Concepts de base de la chimie (8 e éd.). John Wiley & Sons.   Courtoisie d'image: “Cristallin ou amorphe” Par Cristal_ou_amorphe.svg: Travail créatif: Sbyrnes321 (discussion) - Cristal_ou_amorphe.svg (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia “Glass02" Par Pris parfir0002 | flagstaffotos.com.auCanon 20D + Tamron 28-75mm f / 2.8 - Travail personnel (GFDL 1.2) via Commons Wikimedia “CZ génial” Par Gregory Phillips - Wikipedia anglais, texte importé le 18 janvier 2004 par Hadal en: Image: CZ brillant.jpg (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia