ดังที่เราทราบแล้วว่าสสารทั้งหมดบนโลกมีอยู่ในรูปของของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ และของแข็ง ของเหลว และก๊าซล้วนสร้างจากอนุภาคขนาดเล็กมากที่เรียกว่าอะตอมและโมเลกุล แต่สถานะของสสารทั้งสามนั้นแตกต่างกัน
ในบทเรียนนี้ เราจะเรียนรู้รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับของแข็ง เราจะหารือต่อไปนี้:
ของแข็งเป็นหนึ่งในสามสถานะพื้นฐานของสสาร ของแข็งมีอยู่รอบตัวเรา ทั้งเก้าอี้ โต๊ะ หน้าต่าง ปากกา แก้ว เครื่องประดับ และอื่นๆ อีกมากมาย โมเลกุลในของแข็งจะจับตัวกันแน่นและมีพลังงานจลน์น้อยที่สุด ในของแข็ง อนุภาคจะสั่นอยู่กับที่ ปริมาตรทึบคือ "จำนวนพื้นที่ว่างของวัตถุทึบ" ปริมาตรของของแข็งแสดงเป็นลูกบาศก์หน่วย
บางสิ่งบางอย่างมักจะถูกอธิบายว่าเป็นของแข็งหากสามารถคงรูปร่างของตัวเองได้และยากที่จะบีบอัด ของแข็งอาจแข็งเหมือนซีเมนต์ หรือนิ่มเหมือนฝ้าย ยืดหยุ่นเหมือนยาง เบาเหมือนไม้กระดาน หรือหนักเหมือนตะกั่ว สิ่งที่พบได้ทั่วไปสำหรับของแข็งคือมีรูปร่างและปริมาตรคงที่ เป็นเพราะอนุภาคของพวกมันรวมตัวกันอย่างใกล้ชิด สิ่งนี้ทำให้อะตอมและโมเลกุลสร้างพันธะเคมี อนุภาคในของแข็งจับตัวกันแน่นมาก ช่องว่างระหว่างอนุภาคมีขนาดเล็กมาก อนุภาคสั่นได้ แต่ไม่สามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ นั่นคือเหตุผลที่ของแข็งมีรูปร่างคงที่และปริมาตรคงที่ นั่นคือเหตุผลที่ของแข็งไม่ไหลและแข็ง รวมทั้งไม่สามารถบีบอัดได้ง่าย
ของแข็งมีรูปร่างเป็นของตนเอง พวกเขาไม่ได้ใช้รูปร่างของภาชนะเหมือนของเหลว ถ้าคุณเทน้ำ (ของเหลว) ลงในแก้ว น้ำจะมีรูปร่างเหมือนแก้ว เนื่องจากน้ำ (ของเหลว) ไหล แต่ถ้าคุณเอาก้อนน้ำแข็ง (เรารู้ว่าน้ำแข็งคือน้ำในสถานะของแข็ง) แล้วใส่ลงในแก้วล่ะ? น้ำแข็งจะไม่ไหลและมีรูปร่างเหมือนแก้ว เป็นเพราะพฤติกรรมของอนุภาค แต่ก้อนน้ำแข็งจะเริ่มละลายในไม่ช้าหากทิ้งไว้ที่อุณหภูมิห้อง ไม่ใช่เหรอ? สิ่งนี้บอกเราว่าของแข็งสามารถเปลี่ยนสถานะของสสารได้ และพวกมันจะเปลี่ยนมันเมื่อถึงจุดหลอมเหลวโดยการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ จุดหลอมเหลวคืออุณหภูมิที่ของแข็งกลายเป็นของเหลว ของแข็งต่างชนิดกันจะคงสภาพเป็นของแข็งที่อุณหภูมิหนึ่ง จุดหลอมเหลวของน้ำแข็งคือ 32°F (0°C) แก้ว เหล็ก ทองแดง และเพชรเป็นของแข็งที่อุณหภูมิห้อง สถานะที่สารมีอยู่ที่อุณหภูมิห้องเรียกว่าสถานะมาตรฐาน
มาทำความเข้าใจกับตัวอย่างนี้กัน เราจะสังเกตรูปภาพด้านล่างและพยายามแยกแยะสถานะของสสารที่อยู่ในนั้น
จะเกิดอะไรขึ้นหากเราทิ้งแก้วไว้ชั่วขณะที่อุณหภูมิห้อง? น้ำแข็งจะละลาย เนื่องจากจุดหลอมเหลวคือ 0°C และจะกลายเป็นของเหลว แล้วแก้วล่ะ? แก้วจะยังคงเหมือนเดิมเพราะแก้วเป็นของแข็งที่อุณหภูมิห้อง และหลอดพลาสติกจะยังคงแข็งอยู่เนื่องจากพลาสติกจะแข็งตัวที่อุณหภูมิห้อง
แต่น้ำแข็งที่ละลายจะกลายเป็นน้ำแข็งได้อีกหรือไม่? ใช่และทำได้โดยการแช่แข็ง น้ำจากน้ำแข็งที่ละลายจะกลายเป็นน้ำแข็งได้อีก ดังนั้นน้ำจะเข้าสู่สถานะของแข็งอีกครั้ง
อะไรก็ตามที่มีรูปร่างและปริมาตรคงที่เป็นตัวอย่างของของแข็ง ตัวอย่างของของแข็งได้แก่:
ของแข็งแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท คือ ผลึก และ อสัณฐาน
ของแข็งที่เป็นผลึก เป็นของแข็งที่พบมากที่สุด พวกมันมีลักษณะเฉพาะด้วยการจัดระเบียบผลึกปกติของอะตอมที่ให้คำสั่งระยะยาว ของแข็งที่เป็นผลึกอาจแตกต่างกันไปตามองค์ประกอบอะตอม พันธะ และโครงสร้าง ตัวอย่างได้แก่ เกลือ (โซเดียมคลอไรด์) เพชร เป็นต้น เกลือเหล่านี้มีได้สี่ประเภท:
ของแข็งอสัณฐาน หรือ ไม่มีผลึก ไม่มีลำดับระยะยาวนี้ อะตอมหรือโมเลกุลในของแข็งประเภทนี้จับตัวกันเป็นก้อนแบบสุ่ม เช่น ยาง แก้ว พลาสติก การใช้งานของพวกเขากว้างมากในชีวิตประจำวัน
ทุกสิ่งรอบตัวเราประกอบด้วยสสาร ดังนั้นการใช้ของแข็งจึงกว้างมาก บ้านของเราทำด้วยของแข็ง (ผนังทำด้วยอิฐ หน้าต่างทำด้วยแก้ว...) เฟอร์นิเจอร์ของเราก็เช่นกัน (เก้าอี้ โต๊ะ ตู้เสื้อผ้า เตียง ฯลฯ) วัตถุหลายอย่างที่เราใช้อย่างต่อเนื่องเป็นของแข็ง เช่น เสื้อผ้า หนังสือ เป็นของแข็ง เครื่องใช้ของเราทำจากของแข็ง รายการไม่มีที่สิ้นสุด
