무정형 고체는 원자가 규칙적인 결정 패턴이 아닌 고체입니다. 무정형이라는 단어는 "모양이없는"을 의미하는 그리스어 ámorphos에서 유래했습니다.
물질이 고체 형태 인 경우 분자 구조와 냉각 방식에 따라 무정형 고체 형태를 취할 수 있습니다. 비정질 고체의 예로는 유리, 플라스틱 및 젤이 포함되지만 대부분의 재료는 가공을 통해 발견되거나 비정질로 만들어 질 수 있습니다.
고체와 물질 상태
물질에는 고체 상태, 액체 상태 및 기체 상태의 세 가지 주요 상태가 있습니다. 가스는 용기의 모양과 부피를 취하고 액체는 부피를 유지하지만 용기의 모양을 취하며 고체는 자체 모양과 부피를 유지합니다.
고체가 녹는 점까지 가열되면 액체가되고 액체가 끓는점까지 가열되면 기체가됩니다. 이 과정은 또한 역으로 작동합니다. 기체가 냉각되면 액체로 응축되고 액체가 냉각되면 고체로 동결됩니다.
무정형 고체는 일부 공유 액체와의 유사점, 액체는 또한 규칙적인 원자 또는 분자 구조를 가지고 있지 않습니다. 사실, 무정형 고체에서 고체와 액체 사이의 선이 명확하지 않아 정확한 융점을 가질 수 없습니다. 대부분의 무정형 고체는 구조가 무질서하더라도 여전히 자체 모양과 부피를 유지합니다.
다양한 유형의 고체
솔리드는 서로 다른 기본 구조에 따라 두 가지 유형으로 분류 할 수 있습니다. 구조가 규칙적인지 무질서한지 여부에 따라 결정질 고체 또는 비결정질 비정질 물질이 될 수 있습니다.
액상에서 충분히 빠르게 냉각되면 거의 모든 재료가 비정질로 만들어 질 수 있지만 재료는 구성 원자 또는 분자가 규칙적으로 서로 맞지 않기 때문에 자연적으로 무정형입니다. 무늬. 다른 재료는 안정적인 격자 생성을 방해하는 결함이나 불순물을 포함하고 있기 때문에 비정질입니다.
결정질 고체는 분자 또는 원자가 반복 패턴으로 배열되어 있습니다. 격자 구조. 격자 구조의 가장 작은 반복 단위를 단위 셀이라고합니다. 그들은 가장 일반적인 유형의 고체입니다. 부러지면 종종 평평한면과 기하학적 모양으로 부러집니다.
무정형 고체는 장거리 순서가 없습니다. 이것은 고체의 한 위치에있는 원자 또는 분자의 패턴이 고체의 다른 부분에있는 패턴과 완전히 다르게 보일 것임을 의미합니다. 그러나 대부분의 무정형 고체는 단거리 순서를 가지고 있습니다. 분자 수준에서 고체의 매우 작은 부분의 그림은 실제로 순서대로 보일 수 있습니다!
무정형 고체의 특성
언급 한 바와 같이, 무정형 고체는 액체상과 무정형 고체상 사이에 명확한 묘사가 없기 때문에 특정 융점이 없습니다. 인접한 원자 또는 분자 사이의 거리가 전체 물질에 따라 다르기 때문에 열 에너지는 움직이지 않습니다. 이는 한 온도에서 녹지 않고 넓은 온도 범위에서 천천히 부드러워 짐을 의미합니다.
비정질 고체는 내부 구조가 없기 때문에 구부러 지거나 불규칙한 표면으로 부서집니다. 부서진 수정 (결정)의 표면과 부서진 흑요석 조각의 차이 (무정형). 이것은 종종 흑요석 및 유리와 같은 깨진 무정형 고체를 만듭니다. 매우 날카로운.
X 선 회절은 결정질 물질을 식별하는 일반적인 방법입니다. 그것은 물질의 규칙적인 원자 패턴에서 반사되거나 굴절 된 빛의 패턴을 관찰함으로써 작동합니다. 그러나 식별 할 규칙적인 패턴이없는 무정형 고체에서는 작동하지 않습니다.
무정형 고체의 예
일반적인 비정질 고체에는 고무, 플라스틱 및 유리가 포함되지만 얇은 필름도 종종 비정질 상으로 연구됩니다. 솜사탕은 또한 흑요석 (유리로도 간주 될 수 있음)과 마찬가지로 무정형 고체의 예입니다.