Diferença entre cristalino e amorfo

Amorfo e cristalino são dois estados que descrevem sólidos típicos na química. Usando experimentos de difração de raios X, a estrutura dos sólidos pode ser categorizada em cristalina ou amorfa (não cristalina).

Os sólidos estão entre os três estados básicos da matéria que incluem líquidos e gases. Eles são caracterizados por uma estrutura rígida de moléculas, íons e átomos dispostos de maneira ordenada ou não ordenada. Esses arranjos ordenados ou não ordenados levaram à categorização como amorfa e cristalina e este artigo revela as principais diferenças entre os dois termos.

O que é cristalino?

Um sólido cristalino é aquele no qual as partículas constituintes são organizadas de maneira ordenada em um padrão tridimensional chamado de treliça de cristal com forças intermoleculares uniformes, e as partículas se cruzam em ângulos característicos do cristal.

A estrutura interna possui uma forma geométrica distinta e mostra uma clivagem clara quando cortada em qualquer lugar da estrutura. O padrão tridimensional visto usando os raios-X é usado para identificar o sólido. No entanto, não é fácil detectar a diferença entre sólidos cristalinos e não cristalinos tocando neles. Eles diferem entre si em muitos aspectos, incluindo propriedades químicas e físicas.

Os sólidos cristalinos (cristais) precisam de temperaturas extremas para quebrar as forças intermoleculares. Eles têm um calor definido de fusão e pontos de fusão devido ao arranjo uniforme de seus componentes. O ambiente local também é uniforme. No entanto, quando cortadas em qualquer direção, as propriedades físicas são diferentes, assim conhecidas como anisotrópicas. Quando girada em torno do eixo, a estrutura dos cristais permanece a mesma e é denominada como arranjo simétrico de moléculas, átomos ou íons.

Alguns sólidos cristalinos podem acabar sendo amorfos, dependendo do processo de resfriamento. Outros podem ter seus componentes desalinhados devido à presença de impurezas. Além disso, as substâncias de resfriamento rapidamente podem levar a uma estrutura amorfa com formas geométricas irregulares. O quartzo, por exemplo, é cristalino com átomos de silicone e oxigênio de maneira ordenada. Mas, quando resfriado rapidamente, pode levar ao vidro da estrutura amorfa. Ocorre normalmente que o processo de cristalização é evitado pela fusão rápida de substâncias para produzir sólidos amorfos devido às suas extensas aplicações industriais. Borracha, polímero e vidro estão entre os exemplos perfeitos de sólidos amorfos importantes amplamente utilizados por seus imensos benefícios e propriedades isotrópicas únicas.

O índice de refração, resistência mecânica, condutividade térmica e condutividade elétrica de sólidos cristalinos diferem em diferentes direções. Essa é a desvantagem desses tipos de sólidos em comparação com os sólidos não cristalinos. O lado bom de um sólido anisotrópico é que ele denota uma estrutura interna perfeitamente arranjada com forças uniformes de atração em uma rede cristalina. Descreve as verdadeiras propriedades de um sólido com ordem de longo alcance e uma estrutura rígida.

O que é amorfo?

A palavra amorfo é derivada da palavra grega amorfo, que significa "informe". Esse é o arranjo informe, desordenado e irregular das partículas constituintes de um sólido. Suas forças inter-moleculares não são as mesmas, nem as distâncias entre as partículas. Quando clivados, os sólidos amorfos produzem fragmentos ou superfícies curvas devido a formas geométricas irregulares.

Alguns sólidos amorfos podem ter partes de padrões ordenados, chamados de cristalitos. Os átomos, íons ou moléculas do sólido dependem do processo de resfriamento. Como mencionado acima, o cristal de quartzo difere do vidro de quartzo devido ao processo de cristalização. Mas, geralmente, muitos sólidos amorfos têm um padrão desordenado. Eles são geralmente chamados de sólidos super-resfriados porque a estrutura compartilha algumas propriedades com os líquidos. Além disso, eles não mostram as verdadeiras propriedades dos sólidos, mas são predominantemente usados ​​em inúmeras aplicações.

Condutividade térmica, resistência mecânica, condutividade elétrica e índice de refração são os mesmos em todas as direções dos sólidos amorfos. Isso explica de onde vem o nome isotrópico. Os sólidos não possuem pontos de fusão acentuados ou um calor definido de fusão. É necessário aplicar uma ampla faixa de temperatura antes que possam derreter devido à ausência de uma matriz ordenada de componentes. Além disso, os sólidos amorfos são caracterizados por uma ordem de curto alcance. Exemplos de sólidos amorfos incluem polímeros, borrachas, plásticos e vidro.

Se um sólido amorfo é deixado por um longo tempo abaixo do seu ponto de fusão, ele pode se transformar em um sólido cristalino. Pode representar as mesmas propriedades dos sólidos cristalinos.

Principais diferenças entre amorfo e cristalino

Estrutura de Cristalino e Amorfo

Os sólidos cristalinos têm uma forma definida com íons, moléculas ou átomos dispostos em ordem, em um padrão tridimensional, frequentemente denominado retículo cristalino. Se cortados, eles representam uma clivagem clara com superfícies que se cruzam em ângulos característicos do cristal. Os sólidos amorfos, por outro lado, têm um conjunto desordenado de componentes que não mostram uma forma definida. Quando cortados, mostram formas irregulares, geralmente com superfícies curvas. Os componentes cristalinos são mantidos juntos por forças intermoleculares uniformes, enquanto nos sólidos amorfos essas forças diferem de um átomo para outro.

Pontos de fusão de cristalino e amorfo

Os sólidos amorfos não têm pontos de fusão definidos, mas fundem-se em uma ampla faixa de temperatura devido à forma irregular. Os sólidos cristalinos, por outro lado, têm um ponto de fusão acentuado.

Propriedades físicas de cristalino e amorfo

Os sólidos cristalinos possuem condutividade elétrica, condutividade térmica, índice de refração e resistência mecânica diferentes dentro de um cristal em diferentes direções, portanto, são chamados anisotrópicos. Os amorfos são chamados isotrópicos devido a propriedades físicas semelhantes em qualquer direção.

Exemplos de Cristalino e Amorfo

Exemplos de um sólido cristalino incluem NaCl, açúcar e diamante, enquanto os exemplos de sólidos amorfos incluem vidro, borracha e polímeros.

Veja a tabela de comparação dos Versos Cristalinos Amorfos abaixo:

Resumo dos Versos Cristalinos Amorfos

• Os sólidos cristalinos têm um padrão tridimensional regular de íons, átomos ou moléculas, enquanto os sólidos amorfos têm um arranjo aleatório desses componentes
• Os sólidos cristalinos têm um ponto de fusão exato, enquanto os sólidos amorfos derretem em uma faixa de temperatura
• Os sólidos amorfos produzem fragmentos com padrões irregulares quando clivados, enquanto os sólidos cristalinos representam uma forma definida
• Cristalino chamado anisotrópico por causa de diferentes propriedades físicas em todas as direções, enquanto amorfo é chamado isotrópico
• Exemplos de amorfo incluem vidro e cristalino incluem diamante.