Es un concepto algo complicado, supongo. Por un lado tienes esos vértices compartidos ordenados de SiO2, y por el otro (agua) no tienes realmente vértices compartidos, solo algo así (pero aún quieren alinearse)
Pero lo que realmente define a un vidrio es la existencia de un cristal de forma alternativa que no tiene tiempo de formarse durante la solidificación, debido a la alta viscosidad y demás.
¿Es el hielo el verdadero cristal? Si no, ¿es un vidrio, verdad?
Una sustancia cristalina no necesariamente tiene que ser un solo cristal para ser considerada como tal. Un sólido amorfo como el vidrio no exhibe una estructura cristalina incluso a niveles muy altos de ampliación. Las sustancias vítreas tienen una fase de transición vítrea que es inferior a la temperatura de fusión. El punto de fusión del hielo formado en circunstancias ordinarias es hielo Ih, con un punto de fusión de 0°C. En otras palabras, el hielo que solemos ver es una forma cristalina de hielo. Hay una serie de otras formas de hielo; afortunadamente el hielo nueve de Kurt Vonnegut (Cat's Cradle) no es una de ellas. El hielo IX (a diferencia del hielo nueve de Vonnegut) presenta una estructura cristalina tetragonal y solo se forma por debajo de las temperaturas del nitrógeno líquido. El hielo Ih ordinario que solemos encontrar presenta una estructura cristalina hexagonal (piensa en copos de nieve).
Se puede crear hielo amorfo, pero es bastante difícil de preparar. Se necesita agua extremadamente pura, y el agua debe enfriarse muy rápidamente a temperaturas de nitrógeno líquido. Se puede enfriar en exceso el agua líquida, pero cualquier perturbación o vibración sustancial (por ejemplo, mirarla de reojo) hará que ese agua se congele instantáneamente en hielo cristalino común y corriente. Si enfrías rápidamente agua pura mucho más allá de su punto de congelación nominal y de alguna manera evitas invocar cualquier perturbación significativa, puedes crear de hecho una forma vítreo de hielo.
Interesante. Me pregunto si también hay alguna forma de transicionar del hielo cristalino al vidrioso sin pasar por el agua. Tal vez aumentando la presión mientras se enfría o algo así...
@VolkerSiegel - Sí, eso era una jerga para no tener ninguna alteración en absoluto. Editaré mi respuesta para que eso sea más claro.
Ya me imaginaba que alguien mencionaría el súper enfriamiento súper rápido. ¿Interesante que necesites agua súper pura, quieres especificar la razón?
El hielo, como el hielo que ves en clima frío, es definitivamente un cristal. De hecho, el hielo tiene al menos 11 formas cristalinas diferentes dependiendo de la temperatura y presión. La forma que vemos en un día frío es hielo 1h.
Un vidrio, es decir, un sólido amorfo, es un material que no tiene un orden a larga distancia y muestra una transición vítrea en lugar de un punto de fusión distintivo. Es posible hacer hielo amorfo pero es difícil, y normalmente solo existe en el espacio exterior.
De tu pregunta me pregunto si estás confundiendo una fase de vidrio con una fase metaestable. La forma 1h del hielo es la más estable bajo condiciones frías terrestres habituales, pero hay otras formas que son metaestables bajo estas condiciones y se convertirán lentamente en hielo 1h. Sin embargo, ser metaestable no hace que una fase sea vidriosa.
No sé, "metaestable" es una palabra tan meta :). Las cosas tienden a lidiar con la inestabilidad en una serie de procesos. El vidrio es solo un ejemplo. Tienes otros: cosas como transiciones militares, como el gemelo, y cosas con disposiciones intermedias como los vitrocerámicos. Definiría metaestable como algo que se forma de manera diferente "en otro lugar" y sigue siendo estable a condiciones normales de presión y temperatura. Así que no, estaba hablando de vidrio. Y si el hielo realmente es como le gustaría ser, o no. Suspiro... la categorización es tan peligrosa. Perdón por la ambigüedad.
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