Krutine: razlika između inačica

Izbrisani sadržaj Dodani sadržaj
Nema sažetka uređivanja
Nadopunio Krutine
Redak 1:
[[Datotekadatoteka:Teilchenmodell Feststoff.svg|mini|desno|250px|Prikaz krutine.]]
'''Krutine''' su tvari u krutom [[agregatno stanje|agregatnom stanju]], a prepoznatljive su po svojstvima opiranja promjenama [[oblik]]a i [[obujam|obujma]].
 
[[datoteka:Insulincrystals.jpg|mini|desno|250px|Kristalni oblik krutog [[inzulin]]a.]]
Zbog toga krute tvari imaju svoj vlastiti volumen i vlastiti oblik. Grana fizike koja se bavi proučavanjem krutih tvari je [[fizika čvrstog stanja]] je znanost o materijalima.
 
[[datoteka:Quartz oisan.jpg|mini|250px|desno|[[Kristal]] [[kvarc]]a.]]
 
[[datoteka:Bulk Metallic Glass Sample.jpg|mini|250px|desno|Amorfni [[metal]]i imaju malu [[žilavost]], ali visoku [[čvrstoća|čvrstoću]].]]
 
[[datoteka:Fcc lattice 4.jpg|250px|mini|desno|Primjer [[Kubični kristalni sustav|kubičnog kristalnog sustava]].]]
 
[[datoteka:Silicon.jpg|250px|mini|desno|[[Silicij]]evi kristali je najčešći [[poluvodič]]ki materijal koji se koristi u [[elektronika|elektronici]] i za [[Solarna ćelija|fotonaponski članak]].]]
 
'''Krutine''' ili '''čvrste tvari''' su [[Kemijska tvar|kemijske tvari]] (supstancije) stalnog [[oblik]]a i [[obujam|obujma]] (volumena). Čine ju čestice međusobno tako povezane da jedna u odnosu prema drugoj ne može mijenjati svoj položaj. Zato tvar u čvrstom [[Agregatna stanja|agregatnom stanju]] (za razliku od [[Tekućine|tekućega]] i [[plin]]ovitoga) pruža otpor svakomu pokušaju promjene oblika i volumena. Sve tvari u određenim uvjetima (na određenoj [[temperatura|temperaturi]] i pod određenim [[tlak]]om) mogu prijeći u čvrsto stanje. 
 
Čvrste tvari mogu biti [[kristal]]ne i [[Amorfna tvar|amorfne]]. Kristalne tvari prelaze u tekućine na određenoj temperaturi ([[talište]]), a amorfne se povišenjem temperature postupno smekšavaju i tale. Prema rasporedu čestica od kojih su građene, čvrste tvari mogu imati [[ion]]sku, [[atom]]sku, [[molekula|molekularnu]] i [[metal]]nu strukturu ([[kemijska veza|kemijske veze]]). Proučavanjem čvrstoga stanja tvari bavi se [[fizika čvrstog stanja]], kojoj pripadaju [[kristalografija]], teorije strukture metala, slitina, ionskih kristala. <ref> '''čvrsta tvar (krutina)''', [http://www.enciklopedija.hr/natuknica.aspx?id=13557] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.</ref>
 
== Vrste krutog agregatnog stanja ==
Tijela u krutom stanju mogu biti [[kristal]]na i [[Amorfna tvar|amorfna]]. U kristalnim tijelima atomi su pravilno raspoređeni u prostoru i samo [[titranje|osciliraju]] oko ravnotežnih položaja. U amorfnim tijelima čestice isto osciliraju oko ravnotežnih položaja, ali je njihov prostorni raspored neuređen.
 
=== Kristali ===
{{glavni|Kristal}}
 
'''Kristali''' ([[Latinski jezik|lat]]. ''crystallus'' < [[Starogrčki jezik|grč]]. ''ϰρύσταλλος'': led, ledac, kremen prozirac) su tijela u čvrstom agregatnom stanju koja su građena od pravilno trodimenzijski periodički raspoređenih [[atom]]a, [[ion]]a ili [[molekula]], to jest imaju [[kristalna rešetka|kristalnu strukturu]]. Pravilni je raspored [[termodinamika|termodinamički]] najstabilniji i većina čvrstih tvari kristalne je prirode. Kristali nastaju u procesu kristalizacije rastom iz pothlađene kapljevine, pothlađene [[para|pare]], [[plin]]a, zasićene [[otopine]], taline, nesređene (amorfne) čvrste faze ili manje stabilne kristalne faze. Unutrašnji pravilni raspored daje kristalu određenu simetriju koja se iskazuje u svojstvima i u vanjskom obliku kristala. Kristal ima određen [[geometrija|geometrijski]] oblik. [[Kut]]ovi među [[ploha]]ma kristala neke tvari konstantni su i za tu tvar svojstveni (karakteristični). Dijelovi nastali kalanjem kristala imaju ravne površine, a njihovi su kutovi također konstantni i svojstveni za dotičnu tvar. Dijelovi nastali sitnjenjem kristala opet su kristalići istih svojstava. <ref> '''kristali''', [http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=34004] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.</ref>
 
=== Amorfne tvari ===
{{glavni|Amorfna tvar}}
 
'''Amorfne tvari''' (grč. ''ἄμορφος'', ''amorphos'': koji nema određena, postojana oblika; bezobličan), u fizici i kemiji, nazivaju se tvari kod kojih atomi nemaju uređenu strukturu, već postojeći principalni strukturni red dolazi od približno jednake udaljenosti među susjednim molekulama. Takvim tvarima svojstva su jednaka u svim smjerovima. Amorfne su tvari one koje nemaju kristalnu strukturu. [[Rendgenska difrakcija praha|Rendgenskom difrakcijskom analizom]] u novije je doba otkriveno da su i ''amorfne'' tvari zapravo agregati submikroskopski kristaliziranih čestica. Zato podjela tvari na kristalne i amorfne danas više nije znanstveno opravdana. <ref> '''amorfan''', [http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=2332] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.</ref> Amorfno stanje je slično tekućem agregatnom stanju i izgleda kao nagla zaleđenost strukturnih jedinica u tekućem stanju. Podizanjem temperature, neuređenost se postupno povećava, približava tekućem stanju i to se predstavlja kao omekšavanje.
 
== Fizika čvrstog stanja ==
{{glavni|Fizika čvrstog stanja}}
 
'''Fizika čvrstog stanja''' je grana [[fizika|fizike]] koja proučava strukturu tvari u čvrstome stanju (krutine) te s pomoću [[Kvantna mehanika|kvantne fizike]] istražuje svojstva i procese u [[kristal]]nome i [[Amorfna tvar|amorfnom obliku tvari]], svojstva kristalizirane tvari i pojave vezane uz promjene [[Mjerna veličina|fizikalnih veličina]] (na primjer [[temperatura|temperature]], [[tlak]]a, [[dimenzija]] i oblika mikrokristala, broja i vrste defekata u [[Kristalna rešetka|kristalnoj rešetki]] i drugo). Zakonitosti utvrđene za kristaliziranu tvar primjenjuju se djelomično i na amorfne krutine ili smjese kristalne i amorfne tvari te [[viskoznost|visokoviskozne]] tekućine (na primjer fotoosjetljiva [[staklo|stakla]], krute [[polimer]]e, [[keramika|keramiku]] i drugo). [[Kristalografija|Mikroskopska teorija čvrstog stanja]] primjena je kvantne mehanike na čvrsto stanje. Njezini rezultati uspješno tumače kvalitativne razlike među različitim čvrstim tijelima, a u mnogim slučajevima omogućuju i kvantitativni pristup svojstvima tih tijela. Budući da je čvrsto stanje sustav od velikog broja [[atom]]a, teorija čvrstog stanja služi se nizom približenja (aproksimacija). Tako se pretpostavlja da se ponašanje [[atomska jezgra|atomskih jezgara]] i [[elektron]]a može opisivati nezavisno. Pri razmatranju gibanja jezgara ne uzima se u obzir gibanje elektrona, to jest atomi se promatraju kao cjeline. Takav je pristup opravdan za objašnjenje nekih [[mehanika|mehaničkih]] i [[termodinamika|termodinamičkih]] svojstava koja potječu od međusobnoga elastičnoga vezivanja atoma. Razmatraju li se [[Elektronska konfiguracija|elektronska stanja]], uzima se da atomske jezgre miruju. Ta je pretpostavka u znatnoj mjeri opravdana jer se u normalnim okolnostima elektroni gibaju znatno brže nego jezgre koje su mnogo veće [[Relativna atomska masa|mase]] od elektrona. Kako su za svojstva čvrstog stanja najvažniji [[Valencija (kemija)|valentni]] elektroni, promatraju se samo ti elektroni, a utjecaj elektrona u dubljim elektronskim ljuskama uzima se u obzir kroz njihov doprinos [[električno polje|električnom polju]] oko jezgara. Pretpostavlja se da u prvom približenju (aproksimaciji) svaki valentni elektron može biti opisan vlastitom [[val]]nom funkcijom. Razvile su se dvije metode u opisivanju međudjelovanja (interakcije) valentnih elektrona: atomska aproksimacija i aproksimacija slobodnim elektronima. <ref> '''fizika čvrstog stanja''', [http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=19793] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2014.</ref>
 
==Izvori==
{{izvori}}
 
== Amorfno stanje ==
Ako je razmještaj strukturnih jedinica promjenjiv i različit u različitim dijelovima tvari, nazivaju se amorfne tvari. Amorfno stanje je slično tekućem agregatnom stanju i izgleda kao nagla zaleđenost strukturnih jedinica u tekućem stanju. Podizanjem temperature, neuređenost se postupno povećava, približava tekućem stanju i to se predstavlja kao omekšavanje.
 
{{Mrva-fiz}}
[[Kategorija:Agregatna stanja]]