Sòlid
De Viquipèdia
 |
Aquest article tracta sobre l'estat de la matèria. Vegeu altres significats a «sòlid bizantí». |
| Fases de la Matèria |
| Comunes |
|
Sòlid
|
| Menys habituals |
| Fases magnètiques |
Sòlid és un estat de la matèria que està caracteritzat per un volum i forma definits, un sòlid es resisteix a la deformació, a canviar la seva forma i volum. Presenten poca tendència a dilatació i a la compressió.
A escala microscòpica, un sòlid presenta aquestes propietats:
- Els àtoms o les molècules que el composen són molt junts i tenen una posició relativa fixa a l'espai, cosa que contribueix a la rigidesa del material. En mineralogia i cristal·lografia, l'estructura cristal·lina constitueix un posicionament espacial característic dels àtoms de cada cristall. Un cristall és composat per un conjunt d'unitats que es repeteixen formant una xarxa tridimensional, aquestes unitats són formades per un conjunt d'àtoms en unes posicions determinades. L'estructura del cristall i les seves simetries juguen un paper cabdal a la determinació de moltes de les seves propietats, com les línies de ruptura, l'estructura de la banda d'electrons o les propietats òptiques.
- Tot i que a la fase sòlida de la matèria els materials presenten una resistència a la deformació, si hom aplica prou força algunes de les seves propietats poden ser alterades causant una deformació permanent.
- Pel fet que tota matèria té una certa quantitat d'energia cinètica, els àtoms, fins i tot en el sòlid més rígid, es mouen lleugerament (vibren), però aquest moviment és invisible a ull nu.
En física, l'estudi dels sòlids s'anomena Física de l'estat sòlid. Això inclou els materials semiconductors i el fenomen de la superconductivitat. La física de l'estat sòlid és una branca de la Física de la matèria condensada.
La Ciència dels materials s'ocupa principalment de les propietats dels sòlids com la seva estructura i transformacions de fase.
La Química de l'estat sòlid s'especialitza en la síntesi de nous materials.
El sòlid més lleuger conegut és un material artificial, l'aerogel,[1] que té una densitat d'1,9 mg/cm³, mentre que el més dens és un metall, l'osmi (Os), que té una densitat de 22,6 g/cm³. Les molècules d'un sòlid tenen una gran cohesió i adopten formes ben definides.
[edita] Tipus
Els sòlids poden classificar-se en amorfs i cristal·lins en funció de si presenten una estructura regular en la disposició de les partícules que els composen. Com un cas a part es poden considerar els polímers, en els que coexisteixen estructures regulars, cristal·lines, amb zones que presenten una estructura irregular, amorfa, i per això s'utilitza el concepte de percentatge de cristal·linitat aplicat a aquests materials.
L'estructura d'un sòlid té un paper fonamental sobre les seves propietats, per exemple, el grafit pur i el diamant són formats per àtoms de carboni i només es diferencien per la xarxa cristal·lina.
Els sòlids cristal·lins tenen un punt de fusió ben definit i presenten comportaments diferents segons la direcció de la mesura, és el que s'anomena anisotropia. En presència d'un solvent molt polar com l'aigua produeixen solucions a les que els ions són presents a la fase líquida, de manera que la solució és conductora del corrent elèctric, mentre que en estat sòlid això no és possible perquè el lligam iònic no permet el moviment lliure dels electrons i manté els ions rígidament ancorats a les seves posicions.
Els sòlids amorfs, com a conseqüència de la seva estructura casual, es caracteritzen per una entropia més gran en comparació a la que presenten els sòlids iònics i tampoc no tenen un punt de fusió ben definit, els lligams entre les partícules no tenen la mateixa força, ni és constant al llarg del temps. Tenen la característica de ser materials isotròpics i no són solubles als solvents comuns.
Els sòlids cristal·lins poden ser classificats en base a la disposició espacial de les partícules que els composen, és a dir segons la seva xarxa cristal·lina, i al fet de ser formats per un únic cristall o per una unió de diferents cristalls.
[edita] Referències
- ↑ «Guinness Records Names JPL's Aerogel World's Lightest Solid» (web). News Article. Jet Propulsion Laboratory, 07-05-2002. [Consulta: 25-05-2009].
[edita] Enllaços externs
- Classe de química sobre els sòlids de la Universitat de Califòrnia a Berkeley (anglès)
