amorphe ?

[invite0af1b060]

Bonjour à tous !
J'aurai bien besoin que quelqu'un m'éclaire...

Un composé amorphe est il solide ou liquide ? (je dirais bien solide, avec donc parmi les solides, les cristallins : graphite, diamant ; et les amorphes...). Est-ce bien cela ?
Et donc, j'ai lu sur le net (même s'il ne faut pas tout croire) que dans l'amorphe, il n'y a aucun ordre à moyenne et grande distance.
Ainsi, l'amorphe est-il moins ordonné que l'état liquide ? Ou appartient-il au solide et donc serait le moins ordonné des solides mais en étant tout de même plus ordonné que l'état liquide, et donc que l'état gazeux ??

Merci d'avance à qui voudra bien m'aider !!

Bon aprem

Méli700
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[mach3]

La question de savoir si un amorphe est solide ou liquide n'a pas toujours de réponse consensuelle : elle dépend de la personne à qui vous posez la question.
L'amorphe (en dessous de sa température de transition vitreuse), à les caractéristiques macroscopiques d'un solide (il a une forme définie, il est "en dur", etc...) mais ses caractéristiques microscopiques sont plus proches de celles d'un liquide (ordre à courte distance). En fait la seule chose qui fait qu'un amorphe n'est pas simplement un liquide c'est que la mobilité moléculaire y est plus que réduite.
Un amorphe est un liquide dont la viscosité tend vers l'infini et est un solide non cristallin. En fonction de la définition qu'on a d'un solide ou d'un liquide on peut donc considérer que l'amorphe est un liquide, mais pas un solide, ou l'inverse. Pour moi cela n'a pas d'importance, c'est un débat sémantique stérile. L'important c'est de savoir ce qu'est un amorphe par ses propriétés (qui le différencient à la fois du solide et du liquide).

D'un point de vue thermo, l'amorphe est dans le prolongement du liquide, il n'y a pas de discontinuité dans l'enthalpie, le volume molaire ou l'entropie quand on passe d'un liquide à un amorphe (transition vitreuse), contrairement au passage d'un liquide à un solide cristallin qui s'accompagne d'une chute brutal de ces 3 variables. Lors de la transition vitreuse, ce ne sont pas ces trois variables qui changent brutalement mais plutôt leurs pentes.

Quand on baisse la température d'un liquide, son entropie baisse, car les molécules peuvent occuper de moins en moins d'état de vitesse, il devient donc de plus en plus "ordonné" (du point de vue dynamique, pas du point de vue arrangement dans l'espace). Arrivé à une certaine température, les vitesses possibles tendent vers 0 (la viscosité diverge) et il ne réside plus qu'une agitation locale : les molécules ne bougent plus les unes par rapport aux autres, seuls certaines parties d'entres-elles (certains groupements) remueront encore un peu mais c'est tout, c'est la transition vitreuse. A partir de là on n'arrive plus à baisser significativement l'entropie en continuant de refroidir, la seule façon d'ordonner plus, serait que les molécules s'alignent, comme dans un cristal, mais il est trop tard, elles n'ont plus aucune mobilité. Le matériau se retrouve donc dans un état hors équilibre et figé qu'on appelle l'amorphe.

m@ch3

[invite0af1b060]

Merci beaucoup !!

Déjà, je vois beaucoup mieux à quoi correspond un amorphe.
Et avec tout ce que t'as expliqué, je vais surtout considéré l'aspect thermo (vu mes cours, c'est ce qui se rapproche le plus) et voir avec tout ça.
Et merci aussi, l'explication de fin de la transition vitreuse était super

Bon aprem

Méli700

[phuphus]

Bonjour à tous les deux,

juste une ch'tite question pour ma culture :
@ mach3 : est-ce que cela a réellement un sens de parler d'état liquide au delà de Tg ??

Les polymères thermoplastiques (non réticulés) amorphes sont caractérisés par leur température de transition vitreuse. Ils n'ont pas de température de fusion : ils se ramollissent (Tr est la température de ramollissement) au-delà d'une certaine température

[A voir en vidéo sur Futura]

[mach3]

est-ce que cela a réellement un sens de parler d'état liquide au delà de Tg ??

au delà? tu veux dire en dessous je suppose?

comme je le disais plus haut, ça dépend de ta définition de "liquide". D'un point de vue thermo, c'est dans le prolongement du liquide (mais bon, hors équilibre), d'un point de vue structural, c'est un liquide, d'un point de vue mécanique c'est un solide : il a une forme définie et ne coule pas (1)

m@ch3

1 : même si certaines légendes racontent que le verre des vitraux de très vieilles églises s'est écoulé lentement sur plusieurs centaines d'années, devenant plus large à la base qu'en hauteur, on peut en dire autant des solides cristallisé (phénomène de fluage), donc l'argument n'est pas vraiment recevable. D'ailleurs ces verres de vitraux, ils sont plus large à la base qu'en haut depuis le début, c'est à cause de leur méthode de fabrication et ça leur conférait un meilleur équilibre dans le vitrail!!!

[mach3]

ajout : à toutes fins pratiques, je préfère dire que c'est un solide. En effet, quand je précipite quelque chose en labo et bien je ne peux pas savoir si c'est cristallin ou amorphe à moins d'examiner au microscope (si les particules sont assez grosses et bien cristallisées) ou d'analyser en rayon X. Dans l'intervalle j'appelle comment ce que j'ai filtré? tartanpion? truc? machin? (bon d'accord je pourrais juste dire "précipité") ben je l'appelle solide parce que c'est quand même plus pratique
après analyse, je dirais solide cristallin ou (solide) amorphe.

m@ch3

[phuphus]

au delà? tu veux dire en dessous je suppose?

Re-bonjour mach3,

non, je veux bien dire au dessus. Mais j'aurais dû préciser un peu plus ma pensée.

Pour les verres ou les (rares) métaux amorphes, je crois savoir que Tg < Tf, et qu'entre les deux on peut considérer la matière comme un liquide surfondu. Au delà de Tf, c'est de toutes façons un liquide.

Par contre, pour les polymères amorphes, ou bien pour la phase amorphe d'un polymère semi-cristallin, j'ai toujours entendu dire que entre Tf et Tr (température de ramollissement, car apparemment il n'y a pas de fusion) la matière est qualifiée de caoutchouteuse, et au delà de Tr de ramollie et non de liquide.

Quant à la glace amorphe, je sais juste que cela existe, mais à priori elle devient cristalline par simple contact avec de la glace cristalline (sorte d'ensemencement).

[mach3]

non, je veux bien dire au dessus.

Ah! soit, alors pour tout ce qui n'est pas polymère réticulé, au-dessus de la Tg, on a bien un liquide, à l'équilibre (métastable, on parle de surfondu, mais à l'équilibre contrairement à l'amorphe en dessous de Tg qui est hors équilibre).
Pour les polymères réticulés, le problème c'est qu'ils sont réticulés... en gros on a pas d'entités capable de se mouvoir vraiment librement comme dans un liquide vu qu'elles sont toujours attachés au reste quelque part. Mes cours de chimie macromoléculaire étant bien loin, je ne sais trop dire si on peut franchement parler d'un état liquide au-dessus de la Tg pour de tels matériaux. Déjà je ne suis même pas sûr qu'ils ne soient pas hors équilibre au-dessus comme en-dessous de la Tg... De toutes façon on ne doit même pas pouvoir raisonner en terme d'égalité des potentiels chimiques pour définir l'équilibre : potentiel chimique de quoi? le matériau entier est une seule molécule!!

m@ch3