Kluczowa różnica między krystalicznymi i niekrystalicznymi ciałami stałymi polega na tym, że krystaliczne ciała stałe mają równomiernie rozłożony trójwymiarowy układ atomów, jonów lub cząsteczek, podczas gdy niekrystaliczne ciała stałe nie mają spójnego układu cząstek.
Krystaliczne ciała stałe i niekrystaliczne ciała stałe to dwie główne kategorie ciał stałych, które wykazują pewne różnice między nimi pod względem ułożenia cząstek składowych i innych właściwości. Różnią się również geometrią i innymi właściwościami fizycznymi.
Czym są krystaliczne ciała stałe?
W krystalicznych ciałach stałych cząstki składowe (atomy, cząsteczki lub jony) układają się okresowo w trójwymiarowy sposób. Łączą się ze sobą płaszczyznami lub ścianami. Najmniejszą powtarzającą się jednostką w tych bryłach jest „komórka elementarna”. Wszystkie komórki elementarne w danej bryle są identyczne i powtarzalne. Na przykład; komórki elementarne są jak cegły w ścianie.
Diament i grafit: przykłady krystalicznych brył
Krystaliczne ciała stałe można również podzielić na następujące kategorie.
| Typ | Składniki | Międzycząsteczkowe siły | Właściwości |
| Jonowe ciała stałe (sól kuchenna – NaCl) | Jony dodatnie i ujemne | Atrakcje elektrostatyczne | Bardzo wysokie temperatury topnienia, słabe przewodniki, kruche |
| Ciasteczki stałe (sacharoza) | Atomy i cząsteczki | Londyńskie siły dyspersyjne i przyciąganie dipolowo-dipolowe, wiązania wodorowe | Niska temperatura topnienia, elastyczne, słabe przewodniki |
| Sieć kowalencyjna (grafit, diament) | Atomy | Obligacje kowalencyjne, słabe siły Londynu | Bardzo wysokie temperatury topnienia i wrzenia, słabe przewodniki |
| Metaliczne bryły | Atomy metali | Obligacje metaliczne | Wysoka temperatura topnienia, miękko ciągliwy, bardzo twardy, dobre przewodniki |
Czym są niekrystaliczne ciała stałe?
Niekrystaliczne ciała stałe to „amorficzne ciała stałe”. W przeciwieństwie do brył krystalicznych nie mają określonego kształtu geometrycznego. Atomy w ciałach stałych są ściśle ze sobą upakowane niż w cieczach i gazach. Jednak w niekrystalicznych ciałach stałych cząstki mają niewielką swobodę ruchu, ponieważ nie są ułożone sztywno, jak w innych ciałach stałych. Te ciała stałe tworzą się po nagłym ochłodzeniu cieczy. Najczęstsze przykłady to plastik i szkło.
Jaka jest różnica między krystalicznymi a niekrystalicznymi ciałami stałymi?
W krystalicznych ciałach stałych cząstki składowe (atomy, cząsteczki lub jony) układają się okresowo w trójwymiarowy sposób. Niekrystaliczne ciała stałe nie mają spójnego układu cząstek. Zatem ciała stałe niekrystaliczne są ciałami amorficznymi. W odniesieniu do geometrii tych ciał stałych, bryły krystaliczne mają dobrze zdefiniowany kształt geometryczny ze względu na regularny układ komórek elementarnych, w przeciwieństwie do ciał stałych niekrystalicznych, które nie mają dobrze zdefiniowanego kształtu geometrycznego. Co więcej, krystaliczne ciała stałe mają uporządkowanie dalekiego zasięgu, podczas gdy niekrystaliczne ciała stałe mają uporządkowanie krótkiego zasięgu.
Krystaliczne ciała stałe mają wysoką stałą wartość ciepła topnienia i określoną temperaturę topnienia. Jednak niekrystaliczne ciała stałe nie mają ustalonej wartości ciepła topnienia i topią się w pewnym zakresie. Co więcej, krystaliczne ciała stałe są prawdziwymi ciałami stałymi. Pokazują wszystkie właściwości ciał stałych. Wręcz przeciwnie, ciała stałe niekrystaliczne nie wykazują wszystkich właściwości ciał stałych. Dlatego nazywa się je „pseudostałymi”. Energia w ciałach krystalicznych jest niższa niż w ciałach niekrystalicznych.
Podsumowanie – ciała stałe krystaliczne i niekrystaliczne
Dwie główne kategorie ciał stałych to ciała stałe krystaliczne i ciała stałe niekrystaliczne. Różnica między krystalicznymi i niekrystalicznymi ciałami stałymi polega na tym, że krystaliczne ciała stałe mają równomiernie rozłożony trójwymiarowy układ atomów, jonów lub cząsteczek, podczas gdy niekrystaliczne ciała stałe nie mają spójnego układu cząstek.
