Stato solido

Qual è lo stato solido?

Lui stato solido È una delle forme principali in cui viene aggiunta la materia per creare corpi condensati o solidi. L'intera crosta della Terra, tralasciando i mari e gli oceani, è un vario conglomerato solido. Esempi di oggetti a stato solido sono un libro, una pietra o una sabbia.

Possiamo interagire con solidi grazie alla repulsione dei nostri elettroni con quelli dei loro atomi o molecole. A differenza dei liquidi e dei gas, purché non siano gravemente tossici, le nostre mani non possono attraversarli, ma sgretolarli o assorbirli o assorbirli.

I solidi sono generalmente molto più facili da manipolare o immagazzinare rispetto a un liquido o un gas. A meno che le loro particelle non siano finemente divise, una corrente del vento non la trasporterà in altre direzioni; Sono fissi nello spazio definito dalle interazioni intermolecolari dei loro atomi, ioni o molecole.

Caratteristiche dei solidi

-Hanno definito massa, volume e forme. Un gas, ad esempio, non ha fine o inizio, perché dipendono dal contenitore che lo memorizza.

-Sono molto densi. I solidi tendono ad essere più densi di liquidi e gas; Sebbene ci siano alcune eccezioni alla regola, specialmente quando vengono confrontati liquidi e solidi.

-Le distanze che separano le loro particelle sono brevi. Ciò significa che sono stati molto coesi o compattati nel rispettivo volume.

-Le sue interazioni intermolecolari sono molto forti, altrimenti non esisterebbero in quanto tali e si scioglieranno o sublimerebbero in condizioni terrestri.

-La mobilità dei solidi è generalmente piuttosto limitata, non solo dal punto di vista del materiale, ma anche molecolare. Le sue particelle sono confinate in una posizione fissa, dove possono solo vibrare, ma non muoversi o ruotare (in teoria).

Proprietà solide

Punti di fusione

Tutti i solidi, a meno che non si decompongano nel processo e, indipendentemente dal fatto che siano o meno buoni conduttori di calore, possono passare allo stato liquido a una certa temperatura: il loro punto di fusione. Quando viene raggiunta questa temperatura, le sue particelle riescono finalmente a fluire e sfuggire alle loro posizioni fisse.

Questo punto di fusione dipenderà dalla natura del solido, dalle sue interazioni, dalla massa molare e dall'energia reticolare cristallina. Come regola generale, i solidi ionici e le reti covalenti (come il diamante e il biossido di silicio) hanno di solito i punti di fusione più alti; mentre i solidi molecolari, il più basso.

La seguente immagine mostra come un cubo di ghiaccio (stato solido) va allo stato liquido:

Stotiniometria

Gran parte dei solidi sono molecolari, poiché sono composti le cui interazioni intermolecolari consentono loro di coeso in questo modo. Tuttavia, molti altri sono ionici o parzialmente ionici, quindi le loro unità non sono molecole, ma cellule: un insieme di atomi o ioni disposti in ordine.

È qui che tali formule solide devono rispettare la neutralità dei carichi, indicando la loro composizione e le relazioni stechiometriche. Ad esempio, il solido la cui formula ipotetica è di₂B₄O₂ Sottolinea che ha la stessa quantità di atomi di O (2: 2), mentre ha il doppio del numero di atomi B (2: 4).

Si noti che gli abbonamenti della formula A₂B₄O₂ Sono numeri interi, il che dimostra che è un solido stechiometrico. La composizione di molti solidi è descritta attraverso queste formule. I carichi di A, B e o devono aggiungere uguali a zero, perché altrimenti ci sarebbe un carico positivo o negativo.

Per i solidi è particolarmente utile sapere come interpretare le loro formule poiché, in generale, le composizioni di liquidi e gas sono più semplici.

Difetti

Le strutture solide non sono perfette; Presentano imperfezioni o difetti, per quanto cristallini possano essere. Ciò non accade con liquidi o gas. Non ci sono regioni di acqua liquida che si può dire in anticipo che sono "dislocate" rispetto ai suoi dintorni.

Tali difetti sono responsabili che i solidi sono duri e fragili, proprietà manifest come pirroelettricità e piezoelettricità o cessano di avere composizioni definite; Cioè, sono solidi non -shochiometrici (ad esempio, a_0.4B_1.3O_0,5).

Reattività

I solidi sono generalmente meno reattivi dei liquidi e dei gas; Ma non a causa di cause chimiche, ma al fatto che le loro strutture impediscono ai reagenti di attaccare le particelle all'interno, reagendo prima con quelle della loro superficie. Pertanto, le reazioni coinvolte nei solidi sono generalmente più lente; A meno che non vengano spruzzati.

Quando un solido è polveroso, le sue particelle più piccole hanno un'area o una superficie maggiore per reagire. Ecco perché i solidi fini sono generalmente etichettati come reagenti potenzialmente pericolosi, poiché possono essere rapidamente infiammati o reagire vigorosamente a contatto con altre sostanze o composti.

Molte volte, i solidi si dissolvono in un mezzo di reazione per omogeneizzare il sistema e effettuare una sintesi con prestazioni maggiori.

Fisico

Con l'eccezione del punto di fusione e dei difetti, ciò che è stato detto finora corrisponde più alle proprietà chimiche dei solidi che alle loro proprietà fisiche. La fisica dei materiali è profondamente focalizzata su come luce, suono, elettroni e calore interagiscono con i solidi, sia cristallini, amorfi, molecolari, ecc.

È qui dove è noto in plastica, elastico, rigido, opaco, trasparente, superconduttore, fotoelettrico, microporoso, ferromagnetico, isolante o semiconduttore o semiconduttore.

In chimica, ad esempio, i materiali che non assorbono le radiazioni ultraviolette o la luce visibile sono interessanti, perché con esse vengono realizzate cellule di misurazione per gli spettrofotometri UV-Vis. Allo stesso modo accade con le radiazioni a infrarossi, quando si desidera caratterizzare un composto ottenendo il suo spettro IR o studiando il progresso di una reazione.

Lo studio e la manipolazione di tutte le proprietà fisiche dei solidi richiedono un'enorme dedizione, nonché la sua sintesi e design scegliendo "parti" di costruzione inorganica, biologica, organica o organometallica, per nuovi materiali, per nuovi materiali.

Esempi di solidi

• Cloruro di sodio (NaCl) o sale comune. Questo è un solido cristallino di tipo ionico, il che significa che ha uno ione con carico negativo e uno con una carica positiva.
• Ossido di alluminio (Al2o3), è un materiale ceramico utilizzato in smalti e argille. È un solido cristallino ionico.
• Cloruro di bario (Bacl2) è un tossico, solubile in acqua. Questo è anche un cristallo ionico.
• Esci. Le vendite in generale sono solidi cristallini ionici.
• Silicati. Questi sono quelli che abbondano nel pianeta Terra, composti da silicio e ossigeno. Sono solidi cristallini ionici.
• Ghiaccio. Questo è un esempio di solido cristallino molecolare.
• Zucchero (C12H22011). Come il ghiaccio, è un solido cristallino e molecolare, che può essere sciolto nell'acqua.
• Acido benzoico. Solido cristallino molecolare.
• Diamante. Questa pietra preziosa è un esempio di una rete covalente solida.
• Ametista. Come il diamante, l'ametista è un cristallo covalente.
• Smeraldo. Solido cristallino rosso covalente.
• Zaffiro. Solido cristallino rosso covalente.
• Rubino. È un cristallo covalente.
• Grafite. Solido cristallino covalente.
• Quarzo. Solido cristallino covalente.
• Litio (Li). Solido cristallino metallico.
• Calcio (AC). Solido cristallino metallico.
• Sodio (N / A). Solido cristallino metallico.
• Polipropilene. Tipo amorfo solido.
• Nylon. Solido amorfo.
• Bicchiere. Solido amorfo.
• Gomma. Solido amorfo.
• Gel. Tipo amorfo solido.
• Plastica. Solido amorfo.
• Cera. Solido amorfo.
• Polietilene. Solido amorfo.
• Silicone. Solido amorfo.
• Catrame. Solido amorfo. 
• Cotone di zucchero. Solido amorfo.

Riferimenti

1. Chimica a stato solido. Recuperato da: in.Wikipedia.org
2. Dottore. Michael Lufaso. (S.F.). Note sulla lezione di chimica dello stato solido. Recuperato da: UNF.Edu
3. Caratteristiche generali dello stato solido. Recuperato da: askiitiani.com