Explicam ce este starea solida si care sunt caracteristicile fizice ale acestei stari a materiei. Exemple de solide.
Ce este starea solidă?
O stare solidă se numește una dintre cele patru forme esențiale în care se prezintă materia, împreună cu lichid, cel sifon si plasmatice. Aceste forme sunt numite stări de agregare a materiei.
Materia în stare solidă (sau pur și simplu solide) este caracterizată printr-un aranjament specific al acesteia particule, bazat pe legături foarte rigide și puternice, ceea ce se traduce într-o structură fizică foarte bine definită. Acest lucru se întâmplă din cauza forțelor de coeziune dintre particule, responsabile pentru menținerea formei și a volum solidă, şi să-i dea o anumită marjă de duritate şi rezistenta.
Cu toate acestea, aceste forțe pot fi depășite prin procese fizice de schimbare de fază, putând transforma un solid într-un lichid sau un gaz. Astfel de procese se numesc:
- Fuziune. Proces fizic care constă în aplicare căldură la un solid pentru a vă mări temperatura până ajungi la ta punct de topire (temperatura la care solidul trece in stare lichida, la aceasta temperatura solidul si lichidul coexista in echilibru termodinamic). Când temperatura depășește acest punct, energia solidului crește suficient pentru a rupe coeziunea dintre particulele sale și provoacă schimbarea de fază. Topirea depinde și de presiunea la care este supus solidul.
- Sublimare. Proces fizic prin care un anumit solid trece direct în faza gazoasă, fără a trece mai întâi prin faza lichidă. Acest lucru se poate realiza prin manipularea condițiilor de temperatură și Presiune specific pentru fiecare solid, evitând astfel trecerea prin faza lichidă înainte de a ajunge la vapori. Un exemplu în acest sens este sublimarea iodului solid (I), unde se produce un gaz de culoare violetă.
Caracteristici fizice în stare solidă
Materia în stare solidă are următoarele caracteristici:
- Rigiditate. În general, materia solidă rezistă la deformare. De exemplu: kinks, kinks, splits. Numai dacă rezistența lor este depășită, solidele își schimbă forma (permanent sau temporar, în funcție de elasticitatea lor).
- Incompresibilitate. Spre deosebire de gaze și lichide, solidele nu pot fi comprimate, adică particulele lor nu mai pot fi împreună. În schimb, atunci când sunt supuse unor forțe de compresiune extreme, acestea tind să se rupă sau să se descompună în bucăți mai mici.
- Duritate. În general, solidele sunt rezistente la pătrunderea altor solide, chiar și la zgârierea suprafeței lor. Aceasta este cunoscută sub numele de duritate, rezistența fizică împotriva acțiunii altor solide. Cea mai grea materie cunoscută este diamantul.
- Fragilitate. Solidele pot fi sparte în bucăți mai mici.
- Elasticitate. Spre deosebire de fragilitate și duritate, elasticitatea este capacitatea anumitor solide de a suferi o deformare momentană, sub acțiunea unei forțe, și apoi să revină la forma lor inițială odată ce acțiunea forței menționate s-a încheiat. Materialele elastice au o memorie de formă care le permite să revină la dispoziția anterioară.
- Densitate mare. Majoritatea solidelor au a densitate relativ ridicat deoarece particulele care le compun sunt foarte apropiate unele de altele.
- Maleabilitate. Unele corpuri solide au capacitatea de a fi prelucrate prin deformare. Datorită acestei proprietăți, se pot obține foi subțiri dintr-un material fără a se rupe.
- Forma definita. Fiind rigide, solidele au forme definite și nu curg ca lichidele și gazele.
Exemple de stare solidă
Câteva exemple de materie în stare solidă sunt:
- Metalele. Cu singura excepție a mercurului (Hg), metalele la temperatura camerei își păstrează soliditatea și duritatea datorită verigi metalice între ale lui atomi. Cu toate acestea, dacă li se oferă suficientă căldură (ca în forje sau turnătorii), metalele curg ca lichide și pot lua alte forme.
- Gheața. Apa lichidă, când este adusă la punctul de îngheț, adică atunci când este retrasă energie calorică Până ajunge la 0 ºC, se cristalizează și se transformă în gheață, o substanță transparentă și solidă.
- Pietrele. Alcatuite din minerale si elemente calcaroase sau sedimentare, pietrele pe care le gasim pe orice drum sunt cel mai clar exemplu de soliditate posibila a planetei.
- Betonul. Rezultat al unirii unor materiale precum pietriș, apă și ciment în pulbere, mai întâi ca pastă umedă și apoi ca materie extrem de dure la uscare, se folosește zilnic în industrie a constructiei.
- Oasele. Mineralizat cu calciu luat din alimentația noastră, din oasele corpului nostru sau din corpul oricăruia animal vertebrat Ele sunt cele care oferă cea mai mare soliditate corpului.