Sólidos Cristalinos y Amorfos
Empecemos hablando de los sólidos amorfos, los sólidos amorfos son un estado de la materia en el que la disposición de las partículas está desordenada, es decir, no tienen una estructura uniforme, estos sólidos carecen de una forma definida.
Las propiedades de los sólidos amorfos:
La primera y más importante propiedad de los sólidos amorfos, es que sus moléculas están distribuidas al azar.
Los sólidos amorfos carecen de un punto de fusión especifico, tienen más bien un intervalo de temperatura en el cual sufren cambios, se ablandan progresivamente y aumentan su tendencia a deformarse, la razón del porqué tienen un punto de fusión indefinido es por la disposición irregular de sus partículas.
Sobre sus propiedades elásticas, los sólidos amorfos tienen propiedades de los cristales, tomando el ejemplo de que si se aplica fuerza o una carga a un sólido amorfo, este sufrirá una deformación semi-permanente, y como se especifica en la guía explicativa, este fluirá como si fuera un líquido con una viscosidad muy alta.
La obtención de sólidos amorfos
Para que un sólido se forme de manera natural, debe formarse en condiciones donde no haya suficiente movilidad de los átomos, existen diversos tipos de métodos para obtener sólidos amorfos, básicamente, se dice que se pueden obtener sólidos amorfos si se enfrían con rapidez, esto lo dijo David Turnbull en 1969, que probablemente todos los materiales pueden ser transformados en sólidos amorfos, bueno, volviendo al tema, los métodos para la obtención de sólidos amorfos son variados, y el más utilizado es el de la fundición templada, este es el método más antiguo, del que se conocen algunas variedades:
El bloque congelado, que consiste en propulsar un chorro de metal fundido contra la superficie de un cilindro de cobre que gira a gran velocidad, esto hace que el liquido se enfríe rápidamente hasta la temperatura ambiente o menor.
Templado con líquido, esta técnica permite enfriar con rangos de velocidad altas, utilizando baños de hielo en el que se introducen pequeñas cantidades de fundido, se usa para el enfriamiento de líquidos.
Templado al aire, esta técnica es utilizada con materiales que tienen tendencia a la formación de sólidos amorfos, esta técnica consiste en un enfriamiento lento, básicamente, basta con apagar el horno.
Condensación del vapor, se obtiene una sustancia amorfa cuando el vapor formado por la evaporación del material choca con una superficie fría.
Sólidos cristalinos
Los sólidos cristalinos, al contrario que los amorfos, tienen sus átomos distribuidos uniformemente, y presentan estructuras más regulares, a una molécula que forma parte de una red cristalina se le llama celda unitaria, hay algunas clases de sólidos cristalinos, los que pueden ser:
Sólidos Iónicos, la característica especial de este tipo de sólido cristalino, es que sus enlaces están compuestos por iones, es decir, se mantienen unidos por la atracción electrostática generada por las cargas opuestas, tomando como ejemplo una molécula de cloruro de sodio (NaCl), donde el sodio es un catión, y el cloro es un anión, generalmente estos sólidos son duros y frágiles.
Sólidos Covalentes, como el nombre lo dice, la unión que mantiene juntos a los sólidos de esta clase, son pares de electrones de valencia compartidos entre los átomos, tomando como ejemplo el carbono, el cual es un átomo tetravalente, en este tipo de estructuras no existen electrones libres para participar de cualquier proceso de conducción.
Son extremadamente duros, y muy difíciles de deformar.
Se requiere de mucha energía para formar un sólido de esta clase.
Sólidos metálicos: están formados a partir de átomos con algunos electrones, que están enlazados en las capas más externas, estos sólidos son buenos conductores, y están constituidos por una red ordenada de iones positivos que son mantenidos juntos por una especie de gas de electrones libres, lo que hace que los metales se vuelvan buenos conductores.
Diferencias entre los sólidos cristalinos y sólidos amorfos
La principal diferencia entre un sólido cristalino y uno amorfo es su estructura, en un sólido cristalino sus átomos dentro de una red cristalina son más uniformes, y puede predecirse donde estará ubicado el siguiente átomo de la red, en cambio, en el sólido amorfo la distribución de átomos es más al azar, así que no puede preverse donde estará el próximo átomo del sólido.
Existen métodos de diferenciación para estos sólidos, entre los que destacan:
Difracción: Este método consiste en comparar los resultados obtenidos al enviar un haz de radiación sobre el sólido, tomando las medidas angulares obtenidas, con el objetivo de ver la disposición de los átomos.
Calorimetría: Se diferencia midiendo la cantidad de calor captado o cedido por el sólido al momento de su solidificación, en un sólido amorfo hay una alta entropía con respecto al sólido cristalino, esto provoca que a la hora de la cristalización esté en un rango de temperatura muy variado, en cambio el sólido cristalino tiene calor específico muy bien definido.
Fotos de la Experiencia:
Integrantes: Camila Cañas
Ramiro Alvarado
Matías Cortés
Scarlett Contreras
Curso: 4º Medio Diferenciado
Asignatura: Plan Diferenciado Química
Profesor: Dixon Ardiles Ledezma
