Wie wir bereits wissen, existiert alle Materie auf der Erde in Form eines Feststoffs, einer Flüssigkeit oder eines Gases, und dass Feststoffe, Flüssigkeiten und Gase alle aus extrem kleinen Teilchen bestehen, die Atome und Moleküle genannt werden. Aber alle drei Aggregatzustände unterscheiden sich voneinander.
In dieser Lektion werden wir mehr Details über Volumenkörper lernen. Wir werden Folgendes besprechen:
Fest ist einer der drei Grundzustände der Materie. Festkörper sind überall um uns herum, der Stuhl, der Tisch, Fenster, Stifte, Glas, Schmuck und vieles mehr. Die Moleküle in einem Festkörper sind dicht gepackt und enthalten die geringste Menge an kinetischer Energie. Im Festkörper schwingen die Teilchen an Ort und Stelle. Solides Volumen ist „die Menge an Raum, die von einem festen Objekt eingenommen wird“. Das Volumen eines Feststoffs wird in Kubikeinheiten ausgedrückt.
Etwas wird normalerweise als fest bezeichnet, wenn es seine eigene Form behalten kann und schwer zu komprimieren ist. Feststoffe können hart wie Zement oder weich wie Baumwolle sein; elastisch wie Gummi, leicht wie ein Holzbrett oder schwer wie Blei. Was Festkörper gemeinsam haben, ist, dass sie feste Formen und feste Volumina haben. Das liegt daran, dass ihre Teilchen dicht beieinander gepackt sind. Dadurch können Atome und Moleküle chemische Bindungen eingehen. Die Teilchen in einem Festkörper werden sehr stark zusammengehalten. Der Abstand zwischen den Partikeln ist sehr klein. Die Partikel können schwingen, sich aber nicht frei bewegen. Deshalb haben Festkörper feste Formen und feste Volumina. Das ist also der Grund, warum Feststoffe auch nicht fließen und starr sind, sowie nicht ohne weiteres komprimierbar sind.
Körper haben ihre eigene Form. Sie nehmen nicht wie Flüssigkeiten die Form ihres Behälters an. Wenn Sie Wasser (Flüssigkeit) in ein Glas gießen, nimmt das Wasser die Form des Glases an, weil das Wasser (Flüssigkeiten) fließt. Aber was wäre, wenn Sie einen Eiswürfel nehmen (wir wissen, dass Eis Wasser im festen Zustand ist) und ihn in Glas geben? Das Eis fließt nicht und nimmt die Form des Glases an. Das liegt am Verhalten der Teilchen. Aber der Eiswürfel beginnt bald zu schmelzen, wenn er Raumtemperatur hat. Ist es nicht? Das sagt uns, dass Festkörper ihren Aggregatzustand ändern können. Und sie ändern es, wenn sie ihren Schmelzpunkt erreichen, durch die Erhöhung der Temperatur. Der Schmelzpunkt ist die Temperatur, bei der ein Feststoff in eine Flüssigkeit übergeht. Verschiedene Feststoffe bleiben bei einer bestimmten Temperatur fest. Der Schmelzpunkt von Eis liegt bei 0°C (32°F). Glas, Stahl, Kupfer und Diamanten sind bei Raumtemperatur Feststoffe. Der Zustand, in dem ein Stoff bei Raumtemperatur vorliegt, wird als Standardzustand bezeichnet.
Lassen Sie uns dies anhand eines Beispiels verstehen. Wir werden das folgende Bild betrachten und versuchen, die darin vorhandenen Materiezustände zu unterscheiden.
Was passiert, wenn wir das Glas eine Weile bei Raumtemperatur stehen lassen? Das Eis schmilzt, da sein Schmelzpunkt 0°C beträgt, und wird flüssig. Was ist mit dem Glas? Das Glas bleibt gleich, da das Glas bei Raumtemperatur fest ist. Und der Plastikstrohhalm bleibt fest, weil der Kunststoff bei Zimmertemperatur fest ist.
Aber kann das geschmolzene Eis wieder zu Eis werden? Ja, und das geschieht durch Einfrieren. Das Wasser aus dem geschmolzenen Eis kann wieder zu Eis werden. Das Wasser geht also wieder in die feste Phase über.
Alles mit einer festen Form und einem festen Volumen ist ein Beispiel für einen Festkörper. Beispiele für Feststoffe sind:
Feststoffe können in zwei Typen eingeteilt werden: kristallin und amorph.
Kristalline Feststoffe sind die häufigste Art von Feststoffen. Sie sind durch eine regelmäßige kristalline Organisation von Atomen gekennzeichnet, die eine Fernordnung verleihen. Kristalline Feststoffe können in ihrer atomaren Zusammensetzung, Bindung und Struktur variieren. Beispiele sind Salz (Natriumchlorid), Diamant usw. Sie können aus vier Arten bestehen:
Amorphen oder nichtkristallinen Feststoffen fehlt diese Fernordnung. Die Atome oder Moleküle in diesen Arten von Festkörpern werden in einer völlig zufälligen Anordnung zusammengehalten. Beispiele sind Gummi, Glas, Kunststoff. Ihre Verwendung ist im Alltag sehr weit verbreitet.
Alles um uns herum besteht aus Materie. Die Verwendung von Feststoffen ist also sehr breit. Unsere Häuser bestehen aus Massivholz (Wände aus Ziegeln, Fenster aus Glas...). Unsere Möbel auch (Stühle, Tische, Kleiderschränke, Betten usw.). Viele Gegenstände, die wir ständig benutzen, sind Festkörper, wie Kleidung, Bücher, sind Festkörper. Unsere Geräte bestehen aus Feststoffen. Die Liste ist unendlich.
