Аморфные и кристаллические вещества

В природе вещества находятся в четырех агрегатных состояниях: плазменном, газообразном, жидком и твердом.

Твердые вещества существуют в аморфном и кристаллическом состояниях.

Аморфные - это вещества, в которых слагающие их частицы расположены относительно беспорядочно (хотя существует так называемый ближний порядок). К аморфным могут относиться как природные (янтарь, смолы), так и искусственные (стекло, пластмассы) вещества. Внутреннее строение определяет изотропию свойств (т.е. одинаковость по всем направлениям).

Аморфные вещества - неустойчивые, т.е. обладают запасом внутренней энергии и стремятся перейти в более стабильное состояние, другими словами - они склонны к образованию кристаллических зародышей. Например, зарухание стекла, засахаривание меда, переход опала (аморфного кремнезема) в халцедон (кристаллическое вещество). Аморфные вещества иногда рассматривают как переохлажденные жидкости, т.е. в них зафиксирована структура жидкости. Аморфные вещества не имеют постоянной температуры плавления. Переход из твердого в жидкое состояние (и наоборот) осуществляется постепенно через пластическое состояние (рис.1.1).

Рисунок 1.1 – Кривые охлаждения аморфного и кристаллического вещества

Кристаллические вещества – имеют упорядоченное внутреннее строение, т.е. частицы их слагающие (атомы, ионы, молекулы) расположены в строго определенном порядке в правильных, симметричных, периодически повторяющихся рядах, сетках, решетках. То есть они имеют как ближний так и дальний порядок. Упорядоченное, закономерное расположение атомов, ионов, молекул называется кристаллической решеткой: атомная (алмаз, графит), ионная (NaCl), молекулярная (сахар, аспирин и другие органические вещества). Кристаллы имеют постоянную температуру плавления и кристаллизации (рис.1.1).

Кристаллы растут из паров, растворов, расплавов при их охлаждении. И, если созданы идеальные условия их роста, образуются удивительно правильные многогранники. Однако реальные кристаллы могут и не представлять собой правильный многогранник.

Отдельные (единичные) кристаллы называются монокристаллами. Поликристалл состоит из многих монокристальных зерен, ориентированных случайно, беспорядочно (например, сталь).

Идеальные кристаллы имеют правильную геометрическую форму, плоские грани, ровные ребра. Реальные – бугристая поверхность на гранях, неровные ребра и т.д.

При медленном охлаждении образуются крупные кристаллы, при быстром – или мелкие, недоразвитые (кристаллиты), или аморфное вещество (переохлажденная жидкость).

Внешняя форма является проявлением закономерного внутреннего строения кристалла.