Чем отличаются аморфные тела от кристаллических кратко
Обновлено: 07.07.2024
Нет строгого порядка в расположении атомов. Не имеют температуры плавлении. При определённых условиях проявляют свойства жидкостей, а при других условиях - свойства твёрдых тел.
В кристаллических телах все частицы расположены в строго определённом порядке так, что, если их центры соединить прямыми линиями, по получится тело правильной геометрической формы. Молекулы располагаются вплотную друг другу с минимальными промежутками, возникающими благодаря различным формам частиц. Кристаллические тела имеют постоянную температуру плавления. В аморфных телах молекулы располагаются хаотически, постоянной температуры плавления они не имеютю. По сути, аморфные тела - это жидкости с очень большой вязкостью.
в аморфныхтелах (пластилин текло пластмасса) молекулы расположены хаотично. Они не образуют прочных связей. Поэтому такие вещества не обладают определенной температурой плавления (при повышении температуры материал становится более мягким и пластичным до тех пор пока не превратится в жидкость. При понижении температуры повышается его твердость) .
Вещества с кристалической решоткой (металлы) имеют определенную температуру плавления (при повышении температуры вещество сохраняет свои свойства до тех пор пока не расплавится) . В веществах с кристалической решоткой атомы распологаются упорядоченно. Большинство таких веществ способны проводить электричество.
В кристаллических веществах атомы расположены в узлах кристаллической решетки. В аморфных веществах атомы расположены беспорядочно, так же как в жидкостях. Кристаллические вещества имеют строго определенную температуру плавления. Аморфные вещества не имеют строго определенной температуры плавления.
Кристаллические тела -- твёрдые тела, в которых атомы расположены закономерно, образуя трёхмерно-периодическую пространственную укладку -- кристаллическую решётку. Порядок атомов может быть дальний и ближний.
Аморфные тела не имеют кристаллической структуры и в отличие от кристаллов не расщепляются с образованием кристаллических граней. Также они, как правило, изотропны (не обнаруживают различных свойств в разных направлениях) . Не имеют определённой точки плавления.
Кристаллы характеризуются пространственной периодичностью в расположении равновесных положений атомов. В аморфных телах атомы колеблются вокруг хаотически расположенных точек.
В зависимости от внутреннего строения твердые тела бывают либо кристаллическими, либо аморфными. Молекулы и атомы кристаллов расположены в определенной, повторяющейся последовательности на больших расстояниях, сохраняя так называемый дальний порядок. Атомы и молекулы в аморфных телах размещены неупорядоченно, для них характерен ближний порядок со строением аналогичным жидкому состоянию вещества. Рассмотрим основные отличия кристаллических тел от аморфных, которые проявляются в их физических свойствах.
Твердые тела
Все твердые тела обладают следующими общими свойствами:
- Способностью долгое время сохранять форму и объем (геометрические размеры);
- Наличием упругих сил, которые возникают при небольших изменениях объема от внешнего воздействия (сжатия, растяжения или сдвига).
Современные ученые исследуют пространственное расположение атомов и молекул в твердых телах с помощью электронных микроскопов, которые позволяют получить изображение объекта с сильным увеличением (до 10 6 раз). Первый электронный микроскоп был изобретен в 30-х годах прошлого века. В 2018 г. с помощью последних версий этого прибора было получено разрешение 0,39 ангстрем. Напомним, что 1 ангстрем равен 10 -8 см. В большинстве кристаллов это соответствует шагу атомной решетки.
Аморфные тела
Смола, воск, графит, изделия из стекла и янтаря, пластмассы — все это примеры аморфных тел (от греч.слова Amorphous — бесформенный, некристаллический).
Отсутствие дальнего порядка в расположении частиц вещества у аморфных тел приводит к тому, что их физические свойства одинаковы во всех направлениях. Такие тела называют изотропными (слово “изотропный” составлено из двух греческих слов: isos — ровный, tropos — направление). Изотропность физических свойств аморфных тел является следствием хаотичного расположения составляющих их молекул и атомов.
Характерной особенностью аморфных тел является отсутствие определенной температуры плавления, то есть отсутствует четкий переход от твердого состояния к жидкому: при нагревании аморфное тело становится только более текучим.
Кристаллические тела
Твердые тела, в которых молекулы и атомы расположены упорядоченно и образуют периодически повторяющуюся структуру, называются кристаллами. Физические свойства кристаллов (упругие, механические, тепловые, электрические, магнитные, оптические) в разных направлениях неодинаковы. Такое свойство называется анизотропностью. Анизотропия кристаллов объясняется тем, что при упорядоченном расположении частиц расстояния между ними и силы взаимодействия (притяжения и отталкивания) оказываются неодинаковыми в разных направлениях.
Различают кристаллические тела двух видов: монокристаллы и поликристаллы. Главным признаком монокристаллов является повторяющееся внутреннее строение (структура) во всем объеме тела.
Поликристалл — это совокупность (набор) сросшихся друг с другом, хаотически ориентированных, небольших кристаллов. Каждый маленький кристалл обладает свойствами анизотропии, но их совокупность — поликристалл — изотропен.
Рис. 2. Монокристаллы и поликристаллы.
Часто встречаются кристаллические тела одинаковые по своему химическому составу, но обладающие очень разные физические свойства. Самый известный пример — это углерод, имеющий две модификации: графит и алмаз. Разное строение кристаллических решеток является причиной того, что алмаз имеет рекордные показатели твердости, а графит из-за его мягкости используется в качестве грифелей для карандашей.
Рис. 3. Графит и алмаз.
Что мы узнали?
Итак, мы узнали, что кристаллические и аморфные тела кроме общих признаков, которые относят их к твердым телам, имеют совершенно разные физические свойства. Аморфные тела обладают изотропными свойствами, а для кристаллов характерна анизотропия физических параметров. Кристаллические тела делятся на монокристаллы и поликристаллы.
Любое вещество может существовать в трёх агрегатных состояниях: твёрдом, жидком и газообразном. Всем известно, что жидкая при комнатной температуре вода становится твёрдой при охлаждении до \(0\) °С, а при нагревании до \(100\) °С превращается в пар.
Отличие аморфных и кристаллических веществ заключается в степени упорядоченности их внутреннего строения.
Примеры кристаллических веществ: алмаз , сахар , металлы , соли , щёлочи , большинство оксидов и простых веществ .
К аморфным веществам относятся: стекло , смола , воск , янтарь , пластилин , жевательная резинка , большинство пластмасс .
Кристаллические вещества имеют определённую температуру плавления , при которой они сразу становятся жидкими. Например, алюминий плавится при температуре \(660\) °С, а алмаз — при \(3827\) °С.
Аморфные вещества не имеют точной температуры плавления — при нагревании они постепенно размягчаются и переходят в вязкое состояние. Способность аморфных веществ становиться вязкими при нагревании позволяет придавать им любую форму .
В физике и химии существует такое понятие как твердые тела. Основными свойствами твердых тел являются возможности сохранения объема и формы. По типу внутреннего строения они делятся на кристаллические и аморфные. К первым относятся поваренная соль, металлы, сахар, графит, минералы и т.д., ко вторым – стекло, смолы, пластмассы, воск и т.д. Чем же отличаются аморфные вещества от кристаллических?
Кристаллическое строение отличается упорядоченностью и значительным расстоянием между частицами. Вещества, атомы и молекулы которых расположены более хаотично и на близком расстоянии, называются аморфными. По своему строению они близки к жидкостям.
Существует способ визуального определения кристаллических и аморфных тел: на изломе кристаллы имеют плоские грани и ступенчатую поверхность, в то время как аморфные тела образуют поверхность неправильной формы.
Аморфное состояние веществ считается неустойчивым. Многие такие тела со временем могут стать кристаллами. К примеру, расплавленный сахар при застывании приобретает твердое состояние. И наоборот, некоторые тела с кристаллическим строением при нагревании пребывают в аморфном состоянии.
а) кристаллическое вещество б) аморфное вещество
Атомы и молекулы, образующие кристаллическое тело, располагаются в виде разнообразных пространственных решеток, напоминающих геометрические формы. К примеру, монокристалл поваренной соли выглядит как куб, а алмаза – как правильный шестигранник. В естественных природных условиях монокристаллы встречаются редко. Как правило, большинство кристаллических тел состоит из малых, беспорядочно сросшихся между собой, монокристаллов. Такое тело получило название поликристалл.
Монокристаллы зависят от направления ориентации кристаллических граней. Данное свойство называется анизотропией. Поликристаллы же изотропны по своим свойствам, что обусловлено хаотичностью ориентации монокристаллов, из которых они состоят.
Читайте также: