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📜  结晶和无定形固体之间的区别

📅  最后修改于: 2022-05-13 01:57:10.578000             🧑  作者: Mango

结晶和无定形固体之间的区别

固态只是物质的一种状态。固体具有确定的质量、体积和形状。固体通常表现出某些特性，使它们与液体和气体不同。它们有能力抵抗施加在其表面上的任何力。化合物的固态取决于组成粒子的排列方式和作用在它们之间的力。

以下是固态的区别特征：

  1. 它们具有独特的质量、体积和形状。
  2. 分子间距离相对较短。
  3. 分子间作用力非常强。
  4. 原子、分子和离子（构成粒子）在空间中是固定的，只能围绕它们的平均位置振荡。
  5. 它们是刚性且不可压缩的。

固态类型

根据组成颗粒的排列，固体分为两类：

  1. 结晶固体
  2. 非晶固体

结晶固体

结晶固体具有排列良好的大小晶体。晶体是组成粒子（原子、分子或离子）的有序排列。结晶固体具有长程有序，这意味着粒子排列的一致模式在整个晶体中定期重复。典型的结晶固体例子是氯化钠和石英。

结晶固体的性质

  1. 结晶固体具有尖锐的熔点，并在特定温度下开始熔化。
  2. 形状明确，结晶固体的颗粒排列也明确。
  3. 晶状体具有解理性，即用锋利的工具切割时，会分裂成两片，新形成的表面光滑平整。
  4. 它们具有明显的熔化热（在熔点下熔化给定质量的固体所需的能量）。
  5. 结晶固体是各向异性的。各向异性固体具有不同的物理性质，例如电阻或折射率，在同一晶体内沿不同方向测量时会有所不同。
  6. 真正的固体是结晶固体。

图 结晶固体成分颗粒排列

结晶固体的类型

结晶固体根据其分子间作用力的性质分为四种类型：分子固体、离子固体、金属固体和共价固体。现在让我们更多地了解这些分类。

  • 分子固体

在分子固体中，分子是构成粒子。分子固体进一步分为三类——

  • 非极性分子固体

它们由原子组成，例如氩和氦，或由非极性共价键形成的分子，例如 H 2 、Cl 2和 I 2 。这些固体中的原子或分子通过弱色散力或伦敦力结合在一起。这些固体是软的且不具有电活性。它们具有低熔点，在室温和压力下通常为液体或气体。

  • 极性分子固体

极性共价键形成诸如 HCl、SO 2等物质的分子。这些固体的分子通过相对较强的偶极-偶极相互作用结合在一起。这些软固体是电惰性的。

它们的熔点高于非极性分子固体的熔点，但在室温和常压下，其中大部分是气体或液体。这种固体的例子包括固体SO 2和固体NH 3 。

  • 氢键分子固体

这些固体的分子在 H 和 F、O 或 N 原子之间具有极性共价键。强氢键将固体分子（如 H 2 O）结合在一起（冰）。它们不是电导体。在正常的温度和压力条件下，它们要么是挥发性液体，要么是软固体。

  • Ionic固体

离子是构成离子固体的粒子。Ionic固体是由强静电力结合在一起的阳离子和阴离子的三维排列。这些固体天然又硬又脆。它们的熔点和沸点都非常高。因为离子不能自由移动，所以它们是固态的电绝缘体。当离子固体熔化或溶解在水中时，离子变得自由移动并导电。

  • 金属固体

金属是一组组织良好的正离子，它们被自由电子的海洋包围并结合在一起。这些电子是可移动的，并且均匀地分布在整个晶体中。每个金属原子将一个或多个电子添加到移动电子的海洋中。金属的高导电性和导热性是由于这些自由和可移动的电子。当施加电场时，这些电子流过正离子网络。同样，当对金属的一部分施加热量时，自由电子将热能均匀地分布在各处。在某些情况下，金属的光泽和颜色也是重要的特征。这是由于它们中也存在自由电子。

  • 共价或网络固体

整个晶体中相邻原子之间共价键的形成导致范围广泛的非金属结晶固体。它们也被称为巨分子。因为共价键在本质上是强的和定向的，所以原子被紧紧地固定在它们的位置上。这些固体非常坚硬和易碎。它们具有极高的熔点并且可能在熔化之前分解。

它们是不导电的电绝缘体。金刚石和碳化硅是这种固体的两个众所周知的例子。

非晶固体

无定形固体（希腊语 amorphos = 无形式）由不规则形状的颗粒组成。短程有序存在于这种固体中的组成粒子（原子、分子或离子）的排列中。只有在很短的距离内，才会在这种布置中观察到规则的和周期性的重复模式。无定形固体包括凝胶、塑料、各种聚合物、蜡和薄膜。

无定形固体的性质

  1. 无定形固体在一定温度范围内逐渐软化，加热时可成型为各种形状。
  2. 无定形固体是假固体或过冷液体，这意味着它们移动非常缓慢。如果您查看固定在旧建筑物窗户上的玻璃窗格，您会发现底部比顶部稍厚。
  3. 无定形固体具有不规则的形状，表明组成颗粒没有确定的排列几何形状。
  4. 当用锋利的刀具切割无定形固体时，会形成不规则的表面。
  5. 由于颗粒的不规则排列，无定形固体没有确定的熔化热。
  6. 由于颗粒的不规则排列，无定形固体本质上是各向同性的，这意味着任何物理性质的值沿任何方向都是相同的。

图 无定形固体成分颗粒排列

无定形固体和结晶固体之间的区别

Sr. No.Crystalline SolidAmorphous Solid
1A crystalline solid has well arranged constituent particles.Constituent particles of amorphous solids is not well arranged.
2Crystalline solids are true solids.Amorphous solids are pseudo solids. 
3Crystalline solids are anisotropic.Amorphous solids are isotropic.
4Crystalline solids have a sharp melting point and begin to melt at a specific temperature.Amorphous solids soften gradually over a temperature range and can be shaped into various shapes when heated.
5The shapes are well defined and also particle arrangements of crystalline solids are well-defined.The shape of amorphous solids are irregular and also particle arrangement are not well defined. 
6Crystalline solids when cut with the edge of a sharp tool, they split into two pieces and the newly formed surfaces are smooth and plain.When amorphous solids are cut with a sharp edge tool, irregular surfaces are formed.

解决的问题

问题1：是什么导致固体是刚性的？

回答 ：

问题2：为什么固体有比容？

回答 ：

问题 3：Ionic固体在熔融时导电，但在固体时不导电。解释。

回答 ：

问题 4：什么是电导体、可延展和可延展的固体？

回答 ：

问题 5：为什么玻璃被归类为过冷液体？

回答 ：