जैसा कि हम पहले से ही जानते हैं, पृथ्वी पर सभी पदार्थ एक ठोस, तरल या गैस के रूप में मौजूद हैं, और यह कि ठोस, तरल और गैस सभी अत्यंत छोटे कणों से बने होते हैं जिन्हें परमाणु और अणु कहा जाता है। लेकिन पदार्थ की तीनों अवस्थाएँ एक दूसरे से भिन्न होती हैं।
इस पाठ में हम ठोस के बारे में विस्तार से जानेंगे। हम निम्नलिखित पर चर्चा करने जा रहे हैं:
ठोस पदार्थ की तीन मूलभूत अवस्थाओं में से एक है। ठोस हमारे चारों ओर हर जगह हैं, कुर्सी, मेज, खिड़कियां, कलम, कांच, गहने, और बहुत कुछ। एक ठोस में अणु एक साथ बारीकी से पैक होते हैं और उनमें गतिज ऊर्जा की मात्रा सबसे कम होती है। ठोस में, कण जगह-जगह कंपन करते हैं। ठोस आयतन "एक ठोस वस्तु द्वारा व्याप्त स्थान की मात्रा" है। ठोस का आयतन घन इकाई के रूप में व्यक्त किया जाता है।
किसी चीज को आमतौर पर ठोस के रूप में वर्णित किया जाता है यदि वह अपना आकार धारण कर सकता है और उसे संपीड़ित करना कठिन होता है। ठोस कठोर हो सकते हैं, जैसे सीमेंट है, या नरम, कपास की तरह; रबर की तरह लोचदार, लकड़ी के तख़्त की तरह हल्का, या सीसे की तरह भारी। ठोसों के लिए सामान्य बात यह है कि उनके निश्चित आकार और निश्चित आयतन होते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि उनके कण एक साथ मिलकर पैक किए जाते हैं। यह परमाणुओं और अणुओं को रासायनिक बंधन बनाने की अनुमति देता है। ठोस के कण आपस में बहुत मजबूती से जुड़े रहते हैं। कणों के बीच का स्थान बहुत छोटा होता है। कण कंपन कर सकते हैं, लेकिन स्वतंत्र रूप से नहीं चल सकते। इसलिए ठोस के निश्चित आकार और निश्चित आयतन होते हैं। यही कारण है कि ठोस भी प्रवाहित नहीं होते हैं और कठोर होते हैं, साथ ही वे आसानी से संकुचित नहीं होते हैं।
ठोसों का अपना आकार होता है। ये अपने पात्र का आकार द्रव की तरह नहीं लेते हैं। यदि आप एक गिलास में पानी (तरल) डालते हैं, तो पानी गिलास का आकार ले लेगा, क्योंकि पानी (तरल) बहता है। लेकिन क्या होगा यदि आप एक बर्फ का घन (हम जानते हैं कि बर्फ ठोस अवस्था में पानी है) और उसे गिलास में डाल दें? बर्फ नहीं बहेगी और कांच का आकार ले लेगी। यह कणों के व्यवहार के कारण है। लेकिन अगर कमरे के तापमान पर छोड़ दिया जाए तो आइस क्यूब जल्द ही पिघलना शुरू हो जाएगा। है ना? यह हमें बताता है कि ठोस पदार्थ की अपनी अवस्था को बदल सकते हैं। और जब वे अपने गलनांक तक पहुँचते हैं, तो तापमान में वृद्धि करके वे इसे बदल देते हैं। गलनांक वह तापमान है जिस पर कोई ठोस द्रव में बदल जाता है। विभिन्न ठोस एक निश्चित तापमान पर ठोस के रूप में रहते हैं। बर्फ का गलनांक 32°F (0°C) होता है। कांच, स्टील, तांबा और हीरे कमरे के तापमान पर ठोस होते हैं। वह अवस्था जिसमें कोई पदार्थ कमरे के तापमान पर मौजूद होता है, उसकी मानक अवस्था कहलाती है।
इसे एक उदाहरण के माध्यम से समझते हैं। हम नीचे दिए गए चित्र का अवलोकन करेंगे और उसमें मौजूद पदार्थ की अवस्थाओं में अंतर करने का प्रयास करेंगे।
यदि हम गिलास को कमरे के तापमान पर थोड़ी देर के लिए छोड़ दें तो क्या होगा? बर्फ पिघलेगी, क्योंकि इसका गलनांक 0°C है, और यह तरल हो जाएगा। कांच के बारे में क्या? कांच वही रहेगा क्योंकि कांच कमरे के तापमान पर ठोस है। और प्लास्टिक का स्ट्रॉ ठोस रहेगा क्योंकि प्लास्टिक कमरे के तापमान पर ठोस होता है।
लेकिन क्या पिघली हुई बर्फ फिर से बर्फ बन सकती है? हां, और यह फ्रीजिंग द्वारा किया जाता है। पिघली हुई बर्फ का पानी फिर से बर्फ बन सकता है। तो पानी फिर से ठोस अवस्था में चला जाएगा।
निश्चित आकार और आयतन वाली कोई भी वस्तु ठोस का उदाहरण है। ठोस के उदाहरणों में शामिल हैं:
ठोस को दो प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है: क्रिस्टलीय और अनाकार।
क्रिस्टलीय ठोस सबसे सामान्य प्रकार के ठोस होते हैं। वे परमाणुओं के एक नियमित क्रिस्टलीय संगठन की विशेषता रखते हैं जो एक लंबी दूरी की व्यवस्था प्रदान करते हैं। क्रिस्टलीय ठोस अपनी परमाणु संरचना, बंधन और संरचना में भिन्न हो सकते हैं। उदाहरणों में नमक (सोडियम क्लोराइड), हीरा आदि शामिल हैं। वे चार प्रकार के हो सकते हैं:
अनाकार , या गैर-क्रिस्टलीय , ठोस में इस लंबी दूरी के क्रम का अभाव होता है। इस प्रकार के ठोस पदार्थों में परमाणु या अणु पूरी तरह से यादृच्छिक रूप से एक साथ होते हैं। उदाहरण रबर, कांच, प्लास्टिक हैं। रोजमर्रा की जिंदगी में उनका उपयोग बहुत व्यापक है।
हमारे चारों ओर सब कुछ पदार्थ से बना है। अतः ठोस पदार्थों का प्रयोग बहुत व्यापक है। हमारे घर ठोस पदार्थों से बने होते हैं (दीवारें ईंटों से बनी होती हैं, खिड़कियाँ कांच की...) हमारा फर्नीचर भी (कुर्सियां, टेबल, वार्डरोब, बेड, आदि)। कई वस्तुएं जिनका हम लगातार उपयोग करते हैं, ठोस हैं, जैसे कपड़े, किताबें, ठोस हैं। हमारे उपकरण ठोस से बने होते हैं। सूची अनंत है।
