АМОРФНЕ ЧВРСТЕ СУПСТАНЦЕ: СТРУКТУРА, СВОЈСТВА, ПРИМЕРИ - ХЕМИЈА - 2025

У аморфне чврсте су они без уређена структура дугог домета. Они су супротни ономе што је познато као кристална чврста супстанца. Његове честице се удружују на нередовит начин, слично као код течности, али с довољно силе да се споји у чврсту структуру.

Овај аморфни лик је чешћи него што можда мислите; то је у ствари једно од могућих стања које кондензована материја може усвојити. Под тим се подразумева да свако једињење које је способно да се очврсне и, због тога, кристализује, такође може агломерати на неуредан начин ако то експериментални услови то дозволе.

Бомбонски бомбони су пример аморфне чврсте супстанце. Извор: Пикабаи.

Наведено се обично односи на чисте супстанце, било да су елементи или једињења. Али такође важи за смеше. Многе чврсте смеше су аморфне, попут бомбона од памука, чоколаде, мајонеза или пире кромпира.

Чињеница да је чврста супстанца аморфна не чини је мање вредном од кристалне. Структурни поремећај понекад га обдарује јединственим својствима која не би испољила у кристалном стању. На пример, у фотонапонској индустрији аморфни силицијум је пожељнији од кристалног за одређене примене малих размера.

Структура аморфних чврстих тела

Разлика између кристалне структуре и аморфне структуре. Извор: Габриел Боливар.

Структура аморфне чврсте грађе је неуредна; недостаје му периодичност или структурални образац. Слика изнад илуструје ову тачку. А одговара кристалној чврстој супстанци, док Б представља аморфну ​​чврсту супстанцу. Имајте на уму да су у Б љубичасти ромбови распоређени произвољно, иако и у А и Б постоје исте врсте интеракција.

Ако погледате и Б, видећете да постоје простори који изгледају празни; то јест, конструкција има недостатке или неправилности. Стога је део микроскопског или унутрашњег поремећаја аморфне чврсте материје последица тога што су његове честице "распоређене" на такав начин да резултирајућа структура има много несавршености.

Првобитно је поменуто подручје у степену наруџбе аморфних чврстих тела. У Б-у постоји само пар ромба који су изгледа уредно распоређени. Могу да се наручују региони; али само из близине.

За аморфну ​​чврсту супстанцу се каже да се састоји од неизмерних ситних кристала различитих структура. Збир свих ових структура постаје лабиринт и бесмислен: целокупна структура постаје аморфна, састављена од бескрајних кристалних блокова разасутих свуда.

Својства

Својства аморфне чврсте материје варирају у зависности од природе његових саставних честица. Међутим, постоје одређене опште карактеристике које се могу напоменути. Аморфне чврсте супстанце могу бити стакласте, када имају сличне аспекте као кристали; или желатинозне, смоласте или прашњаве.

Пошто су њихове структуре неуредне, они не стварају поуздане спектралне дифракције рендгенских зрака, а тачке талишта им нису тачне, већ прекривају низ вредности.

На пример, тачка топљења аморфне чврсте супстанце може да се креће од 20 до 60 ° Ц. У међувремену, кристалне чврсте супстанце се топе на одређеној температури или у уском опсегу ако садрже много нечистоћа.

Још једна карактеристика аморфних чврстих честица је да када се разбију или ломе, не потичу геометријски фрагменти са равним лицима, већ неправилни фрагменти са закривљеним лицима. Када нису стакласти, изгледају као прашњава и непрозирна тела.

Припрема

Овај концепт, више од аморфне чврсте материје, треба третирати као 'аморфно стање'. Сва једињења (јонска, молекуларна, полимерна, метална, итд.) Су способна, у одређеној мери, и ако експериментални услови то дозволе, да формирају аморфне и некристалне чврсте материје.

На пример, у органским синтезама чврста једињења се у почетку добијају као прашкасте масе. Садржај нечистоће је толико висок да дугорочно утиче на његов молекуларни поредак. Због тога, када се производ поново и поново прекристализује, чврста супстанца постаје све кристалнија; она губи свој аморфан карактер.

То, међутим, не значи да су аморфне чврсте супстанце нужно нечисти материјали; неколико њих је аморфно по својој хемијској природи.

Чиста супстанца се може аморфно очврснути ако се њена течност изненада охлади, на начин да се њене честице не кристалишу, већ попримају стакласту конфигурацију. Хлађење је тако брзо да честице немају довољно времена за смештај кристалних блокова који једва успевају да се „роде“.

Вода, на пример, може да постоји у стакленом, аморфном стању, а не само као лед.

Примери аморфних чврстих тела

Минерали и пластика

Обсидијан је један од ретких аморфних минерала који су познати. Извор: Пикабаи.

Готово сваки кристални материјал може бити у складу са аморфном формом (и обрнуто). То се догађа с неким минералима, који из геохемијских разлога формално не би могли успоставити своје уобичајене кристале. Други, са друге стране, не стварају кристале већ стакло; такав је случај са обсидијаном.

С друге стране, полимери имају тенденцију аморфног очвршћавања, јер су њихови молекули превелики да би одредили уређену структуру. Овде се убрајају смоле, гуме, полистиренска пена (аниме), пластика, тефлон, бакелит, између осталих.

Биолошко ткиво

Биолошке чврсте материје су углавном аморфне, као што су: ткиво органа, кожа, коса, рожњача итд. Исто тако, масти и протеини формирају аморфне масе; Међутим, уз правилну припрему, могу кристализирати (ДНК кристали, протеини, масти).

Наочаре

Стакло, аморфна чврста супстанца

Иако је остала скоро последња, најрепрезентативнија аморфна чврста материја је далеко само стакло. Састав му је у основи исти као и кварц: СиО ₂ . И кварцни кристал и стакло су тродимензионалне ковалентне мреже; само што је стаклена решетка неуредна, са Си-О везама различитих дужина.

Узорак од металног стакла

Стакло је најважнија аморфна чврста супстанца, а за материјале који попримају сличан изглед кажу да имају стакласто стање.

Угљен и метали

Имамо аморфни угљен, а активни угаљ је један од најважнијих његових упијајућих капацитета. Такође, ту је и аморфни силицијум и германијум, са електронским апликацијама где делују као полуводичи.

И на крају, постоје аморфне легуре, које због диспаритета њихових одговарајућих атома метала не успостављају кристалну структуру.

Референце

1. Вхиттен, Давис, Пецк и Станлеи. (2008). Хемија (8. изд.). ЦЕНГАГЕ Учење.
2. Схивер & Аткинс. (2008). Неорганска хемија . (Четврто издање). Мц Грав Хилл.
3. Рацхел Бернстеин и Антхони Царпи. (2020). Својства чврстих тела. Опоравак од: висионлеарнинг.цом
4. Википедиа. (2020). Аморфна чврста супстанца. Опоравак од: ен.википедиа.орг
5. Рицхард Заллен, Роналд Валтер Доуглас и други. (31. јула 2019.). Аморфна чврста супстанца. Енцицлопӕдиа Британница. Опоравак од: британница.цом
6. Елсевиер БВ (2020). Аморфна чврста супстанца. СциенцеДирецт. Опоравак од: сциенцедирецт.цом
7. Даниелле Реид. (2020). Аморфна чврста супстанца: дефиниција и примери. Студи. Опоравак од: студи.цом
8. Уметничко дело Рубикове коцке. (2008). Шта је аморфан материјал? Опоравак од: веб.пхисицс.уцсб.еду