Cristallisation

Nous expliquons quelle cristallisation, les types de cristaux qui existent, les méthodes de cristallisation et plusieurs exemples courants consistent à.

En cristallisation, les substances sont regroupées afin de conduire à des formations géométriques, telles que ces cristaux minéraux

Qu'est-ce que la cristallisation?

La cristallisation C'est un processus qui consiste à la formation d'un solide avec une structure hautement ordonnée. Ce solide, connu sous le nom de cristal, peut être obtenu à partir d'un liquide, d'une solution ou d'un gaz, selon la méthode de cristallisation qui est effectuée.

En général, la cristallisation est un processus lent, car les substances (atomes, ions, molécules) nécessitent du temps pour pouvoir commander correctement. Des gemmes et des minéraux, par exemple, cristallisent très lentement à partir de la lave ou de l'eau salée, des fluides où les ions métalliques traînés sont regroupés.

Cependant, toutes les cristallisations ne sont pas aussi lentes que les diamants éternels. Certains prennent des heures ou des secondes inclusives. C'est-à-dire que nous pouvons trouver des cristaux petits ou microscopiques, chacun avec sa propre nature chimique, qui survient devant nos yeux.

La cristallisation est la base de l'existence de nombreux solides naturels (minéraux, sucres, sels, etc.) et artificiels (gemmes synthétiques, alliages, etc.). Par conséquent, il est courant de trouver des cristaux partout, en particulier aux rochers, ou à la neige et à la glace des capuchons polaires.

Types de cristaux

Cristaux solides

Les cristaux solides sont tous ceux qui correspondent aux formes ordonnées de substances solides. Autrement dit, si la structure chimique d'un solide est commandée, alors nous parlons d'un verre solide. Maintenant, dans les sous-sections suivantes, nous verrons que tous les cristaux solides ne sont pas chimiquement les mêmes.

Cristaux liquides

Les cristaux liquides sont des substances qui manifestent à la fois les propriétés liquides (fluidité) et les solides (rigidité) sans fusion ni congélation. Ils sont généralement de nature organique et ont des applications technologiques comme dans la conception des écrans tactiles.

Cristaux ioniques

Les cristaux ioniques sont des cristaux solides composés d'ions: atomes ou molécules avec des charges positives ou négatives (anions). Par exemple, les cristaux de nitrate de potassium (KNO₃), un sel, sont ioniques, car ils sont composés de cations⁺ et non₃^-.

Ces cristaux sont durs et cassants. Parce que? Parce qu'en les appuyant. Ils ont également des points de fusion et d'ébullition élevés, car la chaleur fournie doit être suffisamment élevée pour séparer les ions les uns des autres.

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Cristaux covalents

Les cristaux covalents sont ceux où les composants restent unis par des liaisons covalentes. Une conséquence de cela est que des réseaux ordonnés et trois dimensions sont formés. Des exemples de ces cristaux sont ceux du quartz, du diamant et du graphite.

Cristaux moléculaires

Les cristaux moléculaires sont des formes ordonnées solides qui peuvent atteindre les molécules. Par conséquent, au lieu d'intervenir des forces ioniques ou des liaisons covalentes, les composants restent unis par des interactions ou des forces de van der Waals (également appelées forces intermoléculaires).

Les exemples de cristaux moléculaires sont presque illimités. Certains d'entre eux sont: glace (eau), iode (i₂), sucre, tétrafosphore (p₄), etc.

Cristaux métalliques

Les cristaux métalliques sont ceux composés d'atomes métalliques neutres. Par exemple, l'or (Au), l'argent (AG) et le sodium (NA), présentent leurs cristaux métalliques caractéristiques, variant la taille des atomes et de la nature (ou force) de leurs interactions.

Méthodes de cristallisation

Après avoir mentionné les types de cristaux qui existent, on verra que ceux-ci peuvent être obtenus par différentes méthodes de cristallisation. Certains d'entre eux, les plus simples et les plus intuitifs, sont les suivants:

Refroidissement

Lorsqu'un liquide gèle, il passe à l'état solide. Si ce solide est commandé, nous aurons alors un verre. De même, certains gaz lors du refroidissement sont rapidement capables de cristalliser. Ledit refroidissement doit être contrôlé, de sorte que les composants qui intègrent le verre peuvent être commandés avec le temps.

Évaporation

Une autre façon d'atteindre la cristallisation, en ce qui concerne les solutions, est par l'évaporation du solvant. Par exemple, si nous évapalisons l'eau de mer, cristallisant les sels dissous comme sédiment (profondément ou sur les murs d'un conteneur). Le liquide éliminé, les composants en verre seront regroupés ordonnés pour former le verre.

Réaction chimique

Les réactions chimiques peuvent également provoquer une cristallisation. Si deux composants d'un cristal, qui sont en principe séparés, se mélangent soudainement.

Exemples de cristallisation

Stalactites

Les stalactites qui «pendent» aux toits caverneux sont également des exemples d'une cristallisation naturelle

Crystallisation lente mais continue du carbonate de calcium (CACO₃) Pendant l'éteinte sur les toits de la grotte, il en résulte la formation des stalactites. Dans le processus, les ions CA²⁺ et Cie₃^2- Ils se retrouvent et se regroupent pendant que l'eau s'évapore.

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Stalagmites

Les stalagmites sont des structures qui peuvent être trouvées dans les grottes, en particulier sur les sols (en croissance vers le haut). Ils sont composés de composés de calcium et sont formés à partir de la cristallisation des sels de calcium trouvés dans l'eau qui tombe des toits de la grotte.

Cristaux à vin

Il est courant de trouver sous le bouchon ou au fond des verres, en particulier avec des vins rouges, une poussière rougeâtre. Ce solide est en fait un sel de tartratros qui cristallise au fil du temps, et en présence d'ions calcium et sodium.

Formation de neige

Eau liquide en cas de congelé forme des cristaux de glace. Lorsque ces cristaux de glace sont très petits et dérivent des gouttes suspendues dans les nuages, alors la formation de neige a lieu. Dans les chutes de neige, précipiter les cristaux de glace microscopique, qui sont déposés dans les environnements comme s'il s'agissait d'un sable blanc.

Cristaux de sucre

Un autre exemple de verre moléculaire est le sucre. Au lieu de molécules d'eau, nous avons des molécules de saccharose. Les molécules tarky restent liées par les forces de van der Waals, qui définissent les cristaux colorés et doux que nous voyons habituellement dans les garde-manger.

La cristallisation du sucre est l'une des expériences chimiques les plus courantes: une solution sucrée est chauffée et, une fois refroidie, un fil de gamme est déposé avec du sucre. Après un certain temps, les grandes masses de sucre colorées seront cristallisées sur le fil.

Cristaux de sulfate de cuivre

La cristallisation du sulfate de cuivre est l'une des plus attrayantes qui puissent être envisagées dans les laboratoires

Semblable à l'expérience avec des cristaux de sucre, la cristallisation des cristaux de sulfate de cuivre est également intéressante en raison de leurs nuances bleuâtre. Encore une fois, pendant que l'eau s'évapore, les ions Cu²⁺ Et ainsi₄^2- Ils se retrouvent, et dans le processus, certaines molécules d'eau conservent pour former le SA hydraté₄· 5h₂SOIT.

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Sel

Le sel est l'exemple le plus courant de cristallisation. Cela peut être formé à la fois naturel (comme le sel marin) et artificiellement (comme c'est le cas du sel de table).

diamant

Le diamant est une pierre précieuse qui est formée à partir de la cristallisation du carbone pur. C'est le matériau le plus dur connu sur la planète. Sa formation peut être naturelle, comme avec les diamants trouvés dans l'exploitation minière ou les dépôts synthétiques.

Rubis

Le rubis est un cristal rougeâtre formé à partir de la cristallisation de l'oxyde d'aluminium (Coridón).

Quartz

Le quartz est un joyau qui est formé à partir de la cristallisation de l'anhydride silicique. C'est l'un des plus abonnés des rochers et sa couleur est variable.

Péridot

Également appelée Olivino, cette pierre précieuse est formée grâce à la cristallisation du fer et du magnésium. Il est de couleur verdâtre et a généralement une forme de lossification.

Silicates

Les silicates sont des matériaux créés par la cristallisation de la silice et d'autres éléments (fer, aluminium, calcium, magnésium). Ils sont présents dans toutes les rochers.

Des sucreries

Les bonbons sont fabriqués avec des cristaux de sucre, il peut donc être dit que deux processus de cristallisation interviennent: le premier pour la formation de sucre et le second pour la formation de mélasse.

Glace crémeuse

La crème glacée crémeuse contient une série de cristaux qui lui donnent la texture douce finale. Parmi les cristaux contenus. Il convient de noter que certaines glaces contiennent également des cristaux de lactose.

En ce sens, la crème glacée est obtenue à travers divers processus de cristallisation artificielle (un pour les lipides, un pour la glace et un pour le lactose).

Autres exemples

• Préparation de cristaux sucrés autour d'un fil ou d'une corde et d'une solution sucrée sursaturée
• Formation de cristal de sucre du miel déposé au fond de leurs pots
• La croissance des calculs rénaux, qui se composent de cristaux d'oxalate de calcium
• La cristallisation des minéraux, y compris les gemmes et les diamants, au fil des ans, dont les formes et les bords reflètent leurs structures internes ordonnées
• Dépôt de vapeurs en métal chaud sur les barres froides telles que les soutiens à la croissance de leurs cristaux.

Les références

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chimie. (8e Ed.). Cengage Learning.
2. Faits pour enfants cool. (2021). Faits cristallins pour les enfants. Récupéré de: coolkidfacts.com
3. Wikipédia. (2021). Cristallisation. Récupéré de: dans.Wikipédia.org
4. Helmestine, Anne Marie, Ph.D. (29 août 2020). Définition de cristallisation. Récupéré de: Thoughtco.com