Ci sono tre stati fondamentali della materia, sono solido, liquido e gassoso. Sono classificati in base alla loro struttura di molecole, ioni e atomi disposti nell'ordine corretto o sparsi. I solidi possono essere ulteriormente classificati in base alla loro struttura cristallina in cristallini e amorfi. Entrambi questi solidi possono essere differenziati in base alle loro proprietà chimiche e fisiche.
Cristallino vs Amorfo
La differenza tra cristallino e amorfo è la loro struttura. Mentre i cristallini hanno una forma più fissa e gli ioni sono disposti in un particolare schema noto come reticolo cristallino. Tuttavia, nel caso dell'amorfo, le molecole all'interno del solido sono disperse e non disposte in alcun ordine particolare.
Tabella di confronto tra cristallino e amorfo
| Parametro di confronto | Cristallino | Amorfo |
| Struttura | Ioni modellati regolari | Ioni a motivi casuali |
| Punto di fusione | Temperatura di fusione fissa | Temperatura di fusione non fissa |
| Proprietà fisiche | anisotropo | isotropo |
| Simmetria | Simmetrico | asimmetrico |
| Esempio | Quarzo | Bicchiere |
Cos'è Cristallino?
Il solido cristallino, indicato anche come cristallo, è un materiale solido costituito da atomi o ioni disposti in una struttura microscopica ordinata che forma ulteriormente il reticolo cristallino che si diffonde in tutte le direzioni. Tutti i solidi cristallini hanno un punto di fusione fisso. La disposizione degli atomi all'interno di un cristallo è nota come struttura cristallina. Gli atomi formano una disposizione periodica. Sebbene non tutti i solidi siano cristalli.
La struttura cristallina è caratterizzata dalle sue celle unitarie. Le celle unitarie vengono quindi ulteriormente impilate in un formato tridimensionale per creare un cristallo. I cristalli sono generalmente riconosciuti dalla loro forma distinta che consiste in una superficie piana con angoli acuti. È difficile distinguere tra un cristallino e un non cristallino semplicemente sentendoli o guardandoli. Possono essere differenziati in base alle loro proprietà chimiche e fisiche.
Il solido cristallino richiede temperature estreme per abbattere la sua forza intermolecolare. Hanno un punto di ebollizione e di fusione fisso poiché hanno una disposizione uniforme delle molecole. Sebbene quando vengono tagliati in una particolare direzione le proprietà fisiche cambiano e quindi è noto come anisotropo.
In certe occasioni il solido cristallino si traduce in un amorfo in base al suo processo di raffreddamento. Ad esempio, il quarzo è un cristallo con atomi di ossigeno e silicio in una forma organizzata, ma una volta raffreddato può dare come risultato un vetro strutturato A. Spesso si evita il processo del cristallino per ricevere il solido amorfo come prodotto finale per scopi industriali.
I cristalli possono inoltre essere raggruppati in 7 diversi tipi basati su reticoli e linee, ovvero tetragonali, esagonali, ortorombici, trigonali, triclini, cubici e monoclini. Il solido cristallino è anche definito dal tipo di particelle di cui sono costituiti e dal loro legame chimico. Sulla base di quel solido cristallino può essere di 4 tipi ionico, covalente, metallico e molecolare.
Cos'è Amorfo?
Amorfo deriva da un termine greco che significa "informe". Hanno disposizioni irregolari delle particelle costituenti del solido. Questi blocchi sono simili all'unità strutturale di base che si trova nella corrispondente fase cristallina di un composto simile.
Il solido theamorfo manca di un corretto ordine tridimensionale a lungo raggio di materiale cristallino. La sostanza può essere solida o liquida a seconda della connettività tra i mattoni elementari. I solidi hanno un alto livello di connettività mentre i liquidi hanno un basso livello di connettività.
Il solido amorfo non ha un punto di fusione fisso e la trasformazione del solido in liquido può avvenire in vari intervalli di temperatura. I solidi amorfi sono generalmente isotropi (eseguono proprietà uniformi in tutte le direzioni).
Qualsiasi solido cristallino può essere reso amorfo mediante il processo di raffreddamento rapido. Non consentono alle loro particelle di essere disposte in formato cristallino. Un solido amorfo può essere ritrasformato in un solido cristallino viene lasciato per un periodo più lungo al di sotto del suo punto di fusione. La struttura interna della sostanza amorfa è creata da blocchi strutturali interconnessi, hanno una somiglianza simile al materiale cristallino.
Il solido amorfo è costituito da sostanze sia naturali che artificiali. L'esempio più comune di Amorfo che si nota è il vetro. Pochi altri solidi amorfi sono lubrificanti a pellicola, vetri metallici, polimeri e gel. Se la fase liquida viene raffreddata rapidamente, qualsiasi materiale può solidificarsi in un solido amorfo.
Principali differenze tra cristallino e amorfo
- I solidi cristallini sono estremamente strutturati in natura le molecole all'interno del solido sono organizzate in uno schema organizzato noto anche come reticolo cristallino. I solidi amorfi invece non sono affatto strutturati, le molecole all'interno del solido sono disorganizzate.
- Il solido cristallino ha un punto di fusione fisso ma il solido amorfo non ha alcun punto di fusione fisso. Si sciolgono a varie temperature.
- I solidi cristallini sono anisotropi mentre i solidi amorfi sono isotropi.
- Il solido cristallino è di natura simmetrica mentre il solido amorfo è di natura asimmetrica.
- Un esempio di cristallino è il quarzo e un esempio di amorfo è il vetro.
Conclusione
Ci sono tre stati della materia: solidi, liquidi e gas. Tutto dipende dal fattore di quanto vicine o distanti le molecole sono imballate l'una dall'altra. I solidi inoltre sono divisi in due grandi tipi, cioè cristallini e amorfi. Possono essere differenziati l'uno dall'altro in base a struttura, punto di fusione, proprietà fisica e simmetria.
I solidi cristallini hanno una forma e una struttura definite. Le molecole all'interno del solido sono disposte secondo uno schema particolare. Hanno un punto di fusione fisso. Il cristallino anisotropo. Amorfo d'altra parte è anche conosciuto come pseudo solidi. Le molecole all'interno non sono disposte in alcun modello o formato. Hanno vari punti di fusione. Sono di forma irregolare.
Riferimenti
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169409X01000977
- https://books.google.com/books?hl=en&lr=&id=Pl1b_yhKH-YC&oi=fnd&pg=PP1&dq=cristallino&ots=d7r_cEFX-f&sig=yfunsduS0YhIFEujbVKyNyTgUKc
- https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/0001873860101911
- https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1659873
