Come già sappiamo, tutta la materia sulla Terra esiste sotto forma di solido, liquido o gas, e che solidi, liquidi e gas sono tutti fatti di particelle estremamente piccole chiamate atomi e molecole. Ma tutti e tre gli stati della materia differiscono l'uno dall'altro.
In questa lezione impareremo più in dettaglio i solidi. Parleremo di quanto segue:
Il solido è uno dei tre stati fondamentali della materia. I solidi sono ovunque intorno a noi, la sedia, il tavolo, le finestre, la penna, il vetro, i gioielli e molti altri. Le molecole in un solido sono molto vicine tra loro e contengono la minor quantità di energia cinetica. Nel solido, le particelle vibrano sul posto. Il volume solido è "la quantità di spazio occupato da un oggetto solido". Il volume del solido è espresso in unità cubiche.
Qualcosa viene solitamente descritto come solido se può mantenere la propria forma ed è difficile da comprimere. I solidi possono essere duri, proprio come il cemento, o morbidi, come il cotone; elastico come la gomma, leggero come una tavola di legno o pesante come il piombo. Ciò che è comune per i solidi è che hanno forme fisse e volumi fissi. È perché le loro particelle sono ammassate strettamente insieme. Ciò consente agli atomi e alle molecole di formare legami chimici. Le particelle in un solido sono tenute insieme molto fortemente. Lo spazio tra le particelle è molto piccolo. Le particelle possono vibrare, ma non possono muoversi liberamente. Ecco perché i solidi hanno forme fisse e volumi fissi. Quindi questa è la ragione per cui anche i solidi non scorrono e sono rigidi, così come non sono facilmente comprimibili.
I solidi hanno una loro forma. Non prendono la forma del loro contenitore come i liquidi. Se versi acqua (liquido) in un bicchiere, l'acqua prenderà la forma del bicchiere, perché l'acqua (liquidi) scorre. Ma cosa succede se prendi un cubetto di ghiaccio (sappiamo che il ghiaccio è acqua allo stato solido) e lo metti in un bicchiere? Il ghiaccio non scorrerà e prenderà la forma del bicchiere. È a causa del comportamento delle particelle. Ma il cubetto di ghiaccio inizierà presto a sciogliersi se lasciato a temperatura ambiente. Non è vero? Questo ci dice che i solidi possono cambiare il loro stato di materia. E lo cambiano quando raggiungono il loro punto di fusione, per l'aumento della temperatura. Il punto di fusione è la temperatura alla quale un solido si trasforma in un liquido. Diversi solidi rimangono come solidi a una certa temperatura. Il punto di fusione del ghiaccio è di 32°F (0°C). Vetro, acciaio, rame e diamanti sono solidi a temperatura ambiente. Lo stato in cui esiste una sostanza a temperatura ambiente è chiamato il suo stato standard.
Capiamolo attraverso un esempio. Osserveremo l'immagine sottostante e cercheremo di distinguere gli stati della materia in essa presenti.
Cosa succederà se lasciamo il bicchiere per un po', a temperatura ambiente? Il ghiaccio si scioglierà, perché il suo punto di fusione è 0°C, e diventerà liquido. E il bicchiere? Il vetro rimarrà lo stesso perché il vetro è solido a temperatura ambiente. E la cannuccia di plastica rimarrà solida perché la plastica è solida a temperatura ambiente.
Ma il ghiaccio sciolto può diventare di nuovo ghiaccio? Sì, e questo viene fatto congelando. L'acqua del ghiaccio sciolto può diventare di nuovo ghiaccio. Quindi di nuovo l'acqua entrerà nella fase solida.
Qualsiasi cosa con una forma e un volume fissi è un esempio di solido. Esempi di solidi includono:
I solidi possono essere classificati in due tipi: cristallini e amorfi.
I solidi cristallini sono il tipo più comune di solido. Sono caratterizzati da una regolare organizzazione cristallina di atomi che conferiscono un ordine a lungo raggio. I solidi cristallini possono variare nelle loro composizioni atomiche, legame e struttura. Gli esempi includono sale (cloruro di sodio), diamante , ecc. Possono essere di quattro tipi:
I solidi amorfi o non cristallini mancano di questo ordine a lungo raggio. Gli atomi o le molecole in questi tipi di solidi sono tenuti insieme in una formazione completamente casuale. Esempi sono gomma, vetro, plastica. Il loro uso è molto ampio nella vita di tutti i giorni.
Tutto intorno a noi è fatto di materia. Quindi l'uso dei solidi è molto ampio. Le nostre case sono fatte di solidi (i muri sono di mattoni, le finestre di vetro...). Anche i nostri mobili (sedie, tavoli, armadi, letti, ecc.). Molti oggetti che usiamo costantemente sono solidi, come vestiti, libri, sono solidi. I nostri apparecchi sono fatti di solidi. La lista è infinita.
