Zoals we al weten, bestaat alle materie op aarde in de vorm van een vaste stof, vloeistof of gas, en dat vaste stoffen, vloeistoffen en gassen allemaal zijn gemaakt van uiterst kleine deeltjes die atomen en moleculen worden genoemd. Maar alle drie toestanden van materie verschillen van elkaar.
In deze les gaan we meer in detail leren over vaste stoffen. We gaan het volgende bespreken:
Vast is een van de drie fundamentele toestanden van materie. Vaste stoffen zijn overal om ons heen, de stoel, de tafel, ramen, pen, glas, sieraden en nog veel meer. De moleculen in een vaste stof zijn dicht op elkaar gepakt en bevatten de minste hoeveelheid kinetische energie. In de vaste stof trillen de deeltjes op hun plaats. Vast volume is "de hoeveelheid ruimte die wordt ingenomen door een vast object". Het volume vaste stof wordt uitgedrukt in kubieke eenheden.
Iets wordt meestal als vast omschreven als het zijn eigen vorm kan behouden en moeilijk te comprimeren is. Vaste stoffen kunnen hard zijn, net als cement, of zacht, zoals katoen; elastisch als rubber, licht als een houten plank of zwaar als lood. Wat gebruikelijk is voor vaste stoffen is dat ze vaste vormen en vaste volumes hebben. Het is omdat hun deeltjes dicht op elkaar gepakt zijn. Hierdoor kunnen atomen en moleculen chemische bindingen vormen. De deeltjes in een vaste stof worden zeer sterk bij elkaar gehouden. De ruimte tussen de deeltjes is erg klein. De deeltjes kunnen trillen, maar kunnen niet vrij bewegen. Daarom hebben vaste stoffen vaste vormen en vaste volumes. Dus dat is de reden dat vaste stoffen ook niet stromen en stijf zijn, en ook niet gemakkelijk samendrukbaar.
Vaste stoffen hebben hun eigen vorm. Ze nemen niet de vorm van hun container aan zoals vloeistoffen. Als je water (vloeistof) in een glas giet, zal het water de vorm van het glas aannemen, omdat het water (vloeistoffen) stroomt. Maar wat als je een ijsblokje neemt (we weten dat ijs water in vaste toestand is) en het in glas doet? Het ijs zal niet vloeien en de vorm van het glas aannemen. Het komt door het gedrag van deeltjes. Maar het ijsblokje zal snel beginnen te smelten als het op kamertemperatuur wordt bewaard. Is het niet? Dit vertelt ons dat vaste stoffen hun toestand van materie kunnen veranderen. En ze veranderen het wanneer ze hun smeltpunt bereiken, door de temperatuurstijging. Het smeltpunt is de temperatuur waarbij een vaste stof in een vloeistof verandert. Verschillende vaste stoffen blijven bij een bepaalde temperatuur als vaste stoffen. Het smeltpunt van ijs is 32 ° F (0 ° C). Glas, staal, koper en diamanten zijn vaste stoffen bij kamertemperatuur. De toestand waarin een stof bij kamertemperatuur bestaat, wordt de standaardtoestand genoemd.
Laten we dit aan de hand van een voorbeeld begrijpen. We zullen de onderstaande afbeelding bekijken en proberen de daarin aanwezige toestanden van materie te onderscheiden.
Wat gebeurt er als we het glas een tijdje op kamertemperatuur laten staan? Het ijs zal smelten, omdat het smeltpunt 0°C is, en vloeibaar worden. Hoe zit het met het glas? Het glas blijft hetzelfde omdat het glas vast is bij kamertemperatuur. En het plastic rietje blijft stevig omdat het plastic vast is bij kamertemperatuur.
Maar kan het gesmolten ijs weer ijs worden? Ja, en dit wordt gedaan door te bevriezen. Het water van het gesmolten ijs kan weer ijs worden. Het water gaat dus weer in de vaste fase.
Alles met een vaste vorm en volume is een voorbeeld van een vaste stof. Voorbeelden van vaste stoffen zijn:
Vaste stoffen kunnen in twee soorten worden ingedeeld: kristallijn en amorf.
Kristallijne vaste stoffen zijn het meest voorkomende type vaste stof. Ze worden gekenmerkt door een regelmatige kristallijne organisatie van atomen die een orde op lange afstand verlenen. Kristallijne vaste stoffen kunnen variëren in hun atomaire samenstelling, binding en structuur. Voorbeelden zijn zout (natriumchloride), diamant , enz. Ze kunnen van vier soorten zijn:
Amorfe of niet-kristallijne vaste stoffen missen deze langeafstandsvolgorde. De atomen of moleculen in dit soort vaste stoffen worden bij elkaar gehouden in een volledig willekeurige formatie. Voorbeelden zijn rubber, glas, plastic. Hun gebruik is zeer breed in het dagelijks leven.
Alles om ons heen bestaat uit materie. Het gebruik van vaste stoffen is dus erg breed. Onze huizen zijn gemaakt van massief materiaal (muren zijn gemaakt van bakstenen, ramen zijn gemaakt van glas...). Ook onze meubels (stoelen, tafels, kasten, bedden, etc). Veel objecten die we constant gebruiken zijn vaste stoffen, zoals kleding, boeken, zijn vaste stoffen. Onze apparaten zijn gemaakt van vaste stoffen. De lijst is oneindig.
