O que é um sólido amorfo?

Um sólido amorfo é qualquer material que não tenha suas moléculas dispostas em uma estrutura reticulada ou cristalina. Os sólidos amorfos são relativamente raros, representando apenas 10% dos sólidos no mundo. O exemplo mais conhecido de um sólido amorfo é o vidro e, de fato, esses sólidos são às vezes geralmente denominados vidros.

Os três estados da matéria - sólido, líquido e gás - ocorrem devido aos diferentes graus de movimento das moléculas que compõem as substâncias. Moléculas e átomos nos gases têm uma ampla gama de movimentos, espalhando-se porque as moléculas estão fracamente ligadas. Os líquidos têm uma faixa de movimento mais restrita, mas suas moléculas ainda se movem livremente dentro desses limites, mudando de posição. Essa liberdade é o que dá aos líquidos sua falta de forma permanente.

Moléculas em sólidos, por outro lado, são unidas sem verdadeira liberdade de movimento. As moléculas ainda se deslocam, no entanto, oscilando em suas ligações. O movimento oscilante é o que permite que os sólidos aqueçam. Quanto mais rápido as moléculas se agitam, mais quente fica o objeto.

Nos sólidos cristalinos, que compõem 90% dos sólidos no mundo, as moléculas são ligadas em um padrão ordenado. Esse padrão ordenado se repete exatamente em toda a estrutura, criando uma estrutura de moléculas. Por outro lado, um sólido amorfo pode ter um padrão de repetição para pequenas porções de sua composição, mas não para sua totalidade.

Os sólidos amorfos podem ser feitos naturais ou fabricados pelo homem. A queda de um raio na areia causa naturalmente a formação de vidro no seu ponto de ataque. O vidro comercial, no entanto, é fabricado pelo homem, usando um processo que cria as mesmas condições dos raios, mas em um ambiente controlado. Além do vidro, um dos sólidos amorfos mais amplamente utilizados é o plástico. O plástico é feito de polímeros, longas cadeias de moléculas propositadamente encadeadas.

Além disso, sólidos amorfos podem ser feitos de sólidos cristalinos. Por exemplo, o vidro é feito de areia de quartzo, um sólido cristalino. A areia é aquecida a temperaturas extremas, o que a derrete efetivamente e depois é resfriada rapidamente ou super-resfriada, para que as moléculas não tenham tempo de se reorganizar na forma de treliça. Esse super-resfriamento resulta em um arranjo molecular do vidro semelhante a se alguém tivesse tirado uma foto instantânea do líquido.

Como as estruturas dos sólidos amorfos parecem semelhantes aos líquidos, às vezes são chamadas de líquidos super-resfriados. Essa semelhança também é a razão pela qual o mito desenvolveu que o vidro é realmente um líquido que se move lentamente. Além disso, diferentemente de um sólido cristalino, um sólido amorfo não se liquefaz imediatamente quando exposto ao calor, mas se torna cada vez mais macio.