Sự khác biệt chính giữa chất rắn vô định hình và chất rắn kết tinh là chất rắn kết tinh có sự sắp xếp theo dãy dài có trật tự của các nguyên tử hoặc phân tử trong cấu trúc, trong khi chất rắn vô định hình thiếu sự sắp xếp theo dãy dài có trật tự.
Chúng ta có thể phân loại chất rắn thành hai dạng tinh thể và vô định hình tùy thuộc vào sự sắp xếp cấp độ nguyên tử. Tuy nhiên, một số chất rắn có ở cả dạng tinh thể và dạng vô định hình. Tùy theo nhu cầu, chúng ta có thể chuẩn bị riêng cả hai loại.
Chất rắn vô định hình là gì?
Chất rắn vô định hình là một dạng chất rắn thiếu cấu trúc tinh thể. Ở đó, nó không có sự sắp xếp theo trật tự dài của các nguyên tử, phân tử hoặc ion trong cấu trúc của nó. Hơn nữa, thủy tinh, gel, màng mỏng, nhựa và vật liệu nano là một số ví dụ về loại chất rắn này.
Chúng tôi làm thủy tinh chủ yếu bằng cát (silica / SiO2), và các bazơ như natri cacbonat và canxi cacbonat. Ở nhiệt độ cao, các vật liệu này tan chảy với nhau, và khi chúng ta làm lạnh chúng, thủy tinh cứng sẽ hình thành nhanh chóng. Khi nguội đi, các nguyên tử sắp xếp một cách mất trật tự để tạo ra thủy tinh; do đó, chúng tôi gọi nó là vô định hình. Tuy nhiên, các nguyên tử có thể có thứ tự phạm vi ngắn do đặc điểm liên kết hóa học.
Hình 01: Sơ đồ cho thấy Cấu trúc rắn tinh thể và vô định hình
Tương tự như vậy, chúng ta cũng có thể chuẩn bị các vật liệu vô định hình khác bằng cách làm lạnh nhanh vật liệu nóng chảy. Chất rắn vô định hình không có nhiệt độ nóng chảy mạnh. Chúng hóa lỏng trong một phạm vi nhiệt độ rộng. Chất rắn vô định hình như cao su rất hữu ích trong sản xuất lốp xe. Thủy tinh và nhựa rất hữu ích trong việc chế tạo đồ gia dụng, thiết bị thí nghiệm, v.v.
Chất rắn kết tinh là gì?
Chất rắn hoặc tinh thể kết tinh có cấu trúc trật tự và đối xứng. Các nguyên tử, phân tử hoặc ion trong tinh thể được sắp xếp theo một cách cụ thể; do đó, có trật tự tầm xa. Trong loại chất rắn này, có một mô hình thường xuyên, lặp lại; do đó, chúng tôi có thể xác định một đơn vị lặp lại.
Theo định nghĩa, tinh thể là “một hợp chất hóa học đồng nhất với sự sắp xếp đều đặn và tuần hoàn của các nguyên tử. Ví dụ, halit, muối (NaCl) và thạch anh (SiO2). Nhưng tinh thể không bị giới hạn bởi các khoáng chất: chúng bao gồm hầu hết các vật chất rắn như đường, xenlulo, kim loại, xương và thậm chí cả DNA”. C
Hơn nữa, tinh thể là những vật liệu tự nhiên xuất hiện trên trái đất dưới dạng đá kết tinh lớn như thạch anh và đá granit. Đôi khi, các cơ thể sống cũng tạo thành các tinh thể. Ví dụ, canxit là một sản phẩm của động vật thân mềm. Có các tinh thể nước ở dạng tuyết, băng hoặc sông băng.
Hình 02: Cấu trúc tinh thể
Hơn nữa, chúng ta có thể phân loại các tinh thể theo các đặc tính vật lý và hóa học của chúng. Ví dụ: tinh thể cộng hóa trị (ví dụ: kim cương), tinh thể kim loại (ví dụ: pyrit), tinh thể ion (ví dụ: natri clorua) và tinh thể phân tử (ví dụ: đường). Ngoài ra, những tinh thể này có thể có hình dạng và màu sắc khác nhau. Vì vậy, chúng có giá trị thẩm mỹ, và một số người tin rằng chúng có đặc tính chữa bệnh; do đó, họ sử dụng những tinh thể này để làm đồ trang sức.
Sự khác biệt giữa chất rắn vô định hình và chất rắn kết tinh là gì?
Chất rắn vô định hình và tinh thể khác nhau tùy theo cấu trúc hóa học của chúng. Do đó, chúng ta có thể nói rằng sự khác biệt chính giữa chất rắn vô định hình và chất rắn kết tinh là chất rắn kết tinh có sự sắp xếp theo dãy dài có trật tự của các nguyên tử hoặc phân tử trong cấu trúc, trong khi chất rắn vô định hình thiếu sự sắp xếp theo dãy dài có trật tự. Hơn nữa, trong chất rắn kết tinh, có một đơn vị lặp lại, tạo nên toàn bộ cấu trúc, nhưng đối với chất rắn vô định hình, không thể chỉ định đơn vị lặp lại.
Một sự khác biệt nữa giữa chất rắn vô định hình và chất rắn kết tinh, chất rắn kết tinh có nhiệt độ nóng chảy cao, nhưng chất rắn vô định hình thì không. Hơn nữa, chất rắn kết tinh là dị hướng (các tính chất khác nhau theo các hướng khác nhau), nhưng chất rắn vô định hình là đẳng hướng (các tính chất giống nhau theo mọi hướng).
Tóm tắt - Vô định hình vs Tinh thể rắn
Chất rắn chủ yếu có ba loại là chất rắn vô định hình, bán kết tinh và kết tinh. Sự khác biệt chính giữa chất rắn vô định hình và chất rắn kết tinh là chất rắn kết tinh có sự sắp xếp theo dãy dài có trật tự của các nguyên tử hoặc phân tử trong cấu trúc, trong khi chất rắn vô định hình thiếu sự sắp xếp theo dãy dài có trật tự.
