Põhierinevus kristalsete ja mittekristalliliste tahkete ainete vahel on see, et kristallilistel ainetel on aatomite, ioonide või molekulide kolmemõõtmeline paigutus ühtlaselt jaotunud, samas kui mittekristallilistel tahketel ainetel ei ole osakeste ühtlast paigutust.
Kristalsed tahked ained ja mittekristallilised tahked ained on kaks peamist tahkete ainete kategooriat, mille koostises olevate osakeste paigutuse ja muude omaduste poolest on nende vahel mõningane erinevus. Nende geomeetria ja muud füüsikalised omadused erinevad samuti.
Mis on kristalsed tahked ained?
Kristallilistes tahketes ainetes paiknevad osakesed (aatomid, molekulid või ioonid) kolmemõõtmeliselt perioodiliselt. Nad seostuvad üksteisega tasapindade või nägude kaudu. Nende tahkete ainete väikseim korduv ühik on "ühikrakk". Kõik konkreetse tahke aine ühikrakud on identsed ja korduvad. Näiteks; ühikelemendid on nagu tellised seinas.
Teemant ja grafiit: kristalliliste tahkete ainete näited
Kristallilised tahked ained võib liigitada ka järgmiselt.
Tüüp | Valijad | Molekulaarsed jõud | Atribuudid |
Ioonsed tahked ained (lauasool – NaCl) | Positiivsed ja negatiivsed ioonid | Elektrostaatilised atraktsioonid | Väga kõrged sulamistemperatuurid, halvad juhid, rabedad |
Molekulaarsed tahked ained (sahharoos) | Aatomid ja molekulid | Londoni dispersioonijõud ja dipool-dipooli atraktsioonid, vesiniksidemed | Madal sulamistemperatuur, paindlik, halvad juhid |
Kovalentne võrk (grafiit, teemant) | Aatomid | Kovalentsed sidemed, nõrgad Londoni jõud | Väga kõrge sulamis- ja keemistemperatuur, halvad juhid |
Metallic Solids | Metalli aatomid | Metallsed võlakirjad | Kõrge sulamistemperatuur, pehme tempermalmist, väga kõva, head juhid |
Mis on mittekristallilised tahked ained?
Mittekristalsed tahked ained on "amorfsed tahked ained". Erinev alt kristalsetest tahketest ainetest ei ole neil kindlat geomeetrilist kuju. Tahketes ainetes on aatomid tihed alt koos kui vedelikes ja gaasides. Kuid mittekristallilistes tahketes ainetes on osakestel väike liikumisvabadus, kuna need ei ole jäig alt paigutatud nagu teistes tahketes ainetes. Need tahked ained tekivad pärast vedeliku järsku jahutamist. Levinuimad näited on plast ja klaas.
Mis vahe on kristallilisel ja mittekristallilisel tahkel ainel?
Kristallilistes tahketes ainetes paiknevad osakesed (aatomid, molekulid või ioonid) kolmemõõtmeliselt perioodiliselt. Mittekristallilistel tahketel ainetel ei ole osakeste ühtlast paigutust. Seega on mittekristallilised tahked ained amorfsed tahked ained. Nende tahkete ainete geomeetria osas on kristallilistel tahketel ainetel ühikrakkude korrapärase paigutuse tõttu täpselt määratletud geomeetriline kuju, erinev alt mittekristallilistest tahketest ainetest, millel ei ole täpselt määratletud geomeetrilist kuju. Lisaks on kristalsete tahkete ainete järjestus suur, samas kui mittekristallilistel tahketel ainetel on lühike järjestus.
Kristallilistel tahketel ainetel on kõrge sulamissoojuse fikseeritud väärtus ja kindel sulamistemperatuur. Mittekristallilistel tahketel ainetel ei ole aga kindlat sulamissoojuse väärtust ja need sulavad teatud vahemikus. Lisaks on kristalsed tahked ained tõelised tahked ained. Need näitavad kõiki tahkete ainete omadusi. Vastupidi, mittekristallilised tahked ained ei näita kõiki tahkete ainete omadusi. Seetõttu nimetatakse neid "pseudo tahketeks aineteks". Kristalliliste tahkete ainete energia on madalam kui mittekristalliliste tahkete ainete energia.
Kokkuvõte – kristalsed vs mittekristallilised tahked ained
Kaks peamist tahkete ainete kategooriat on kristalsed tahked ained ja mittekristallilised tahked ained. Kristalliliste ja mittekristalliliste tahkete ainete erinevus seisneb selles, et kristallilistel ainetel on aatomite, ioonide või molekulide kolmemõõtmeline paigutus ühtlaselt jaotunud, samas kui mittekristallilistel tahketel ainetel ei ole osakeste ühtlast paigutust.