Кристаллические и аморфные тела

Твердые те­ла в течение длительного вре­мени сохраняют свою форму и нужно приложить значительное усилие, чтобы изменить их объем.

В определении твердых тел мы, как пра­вило, связываем их свойства с внешними признаками — сохранением формы и объема. Тем не менее, между собой твердые тела различаются еще и внутренним строением. Одни из них имеют кристаллическое строе­ние — микрочастицы (атомы, ионы, моле­кулы), из которых они состоят, упорядоченно размещаются на значительных расстояниях, то есть сохраняют дальний порядок. Такие твердые тела называют кристаллическими. К ним относятся металлы, поваренная соль, са­хар, алмаз, графит, кварц и т. п.

Другие тела не имеют определенным об­разом упорядоченного размещения атомов, ионов или молекул и по своему внутрен­нему строению больше напоминают жид­кости, поскольку характеризуются ближним порядком размещения микрочастиц. Такие тела называют аморфными. Это — воск, стек­ло, различные смолы, пластмассы и т.п.

Кристаллические и аморфные тела можно различить визуаль­но: на изломе аморфные тела образуют поверхность непра­вильной формы, а кристаллы имеют плоские грани и ступенчатую поверхность.

Аморфное состояние довольно неустой­чивое, и со временем аморфные тела могут стать кристаллическими. Например, на са­харных леденцах, аморфных по своим свой­ствам, после продолжительного хранения образуются кристаллики сахара. Так же при определенных условиях кристаллические тела могут становиться аморфными. На­пример, быстрое остывание некоторых ме­таллов ведет к образованию их аморфного (стекловидного) состояния.

Аморфные тела имеют одинаковые свой­ства по различным направлениям межмолекулярных связей. Поэтому говорят, что они изотропны. С повышением температуры они «становятся мягче» и проявляют текучесть, однако не имеют, как кристаллические тела, фиксированной температуры плавления.

Слово «изотропный» происходит от гр. isos — ровный, одинако­вый; tropos — направление.

Рис. 3.12. Формы кристаллов: поварен­ной соли (1); берилла (2); турмалина (3); изумруда (4); гранита (5); кварца (6): алмаза (7); кальцита (8)

Кристаллические тела характеризуются определенным внутренним порядком разме­щения атомов и молекул, образующих раз­нообразные пространственные решетки, ко­торые называются кристаллическими. В зависимости от их формы разные моно­кристаллы вещества образовывают опреде­ленные геометрические формы. Так, моно­кристалл поваренной соли имеет форму ку­ба, лед — шестигранной призмы, алмаз — правильного шестигранника (рис. 3.12). Как правило, они незначительные по размеру, но в природе встречаются и большие мо­нокристаллы, например найдена глыба квар­ца высотой в рост человека.

В естественных условиях большинство кристаллических тел состоит из маленьких монокристаллов, которые в беспорядке сро­слись. Их называют поликристаллами. При­мером такого поликристалла является сне­жинка, приобретающая различные формы, однако крылышки ее всегда имеют шести­угольное направление. Материал с сайта http://worldof.school

Монокристаллы отличаются анизотропией свойств, то есть их зависимостью от на­правления ориентации кристаллических гра­ней. Например, такой естественный мине­рал, как слюда, легко расслаивается на пла­стинки под действием силы вдоль одной плоскости, но проявляет значительную проч­ность в перпендикулярном направлении. По­ликристаллы — изотропны по своим свой­ствам. Это обусловливается хаотичностью ориентации монокристаллов, из которых они состоят.

Слово «анизотропный» в пере­воде с греческого означает «не­одинаковый по направлению».

Много кристаллических тел, одинаковых по своему химическому составу, имеют раз­личные физические свойства. Такое явление называется полиморфизмом. Например, по химической природе алмаз и графит — это углерод в двух разных модификациях. Они имеют различные по форме кристалличес­кие решетки, и потому силы взаимодействия между атомами в них разные. Этим объяс­няется, в частности, их разная твердость: графит — мягкий, алмаз — твердый минерал.

В лабораторных условиях по­лучают около десяти модифи­каций льда, хотя в природе су­ществует лишь одна.

На этой странице материал по темам:

• Каким образом визуально можно отличить кристаллические от аморфного

• Как визуально отличить кристалическая и аморфное тело

• Тверды телафизика кратко

• Механическое свойства твердых тел доклад кратко

• Кристаллические и аморфные тела сообщение кратко

Вопросы по этому материалу:

• Почему твердые тела разделяют на кристаллические и аморфные?

• Какие свойства присущи кристаллическим телам?

• Как визуально можно отличить аморфное тело от кристаллического?

• Что такое полиморфизм?

• Приведите примеры проявления полиморфизма.