État solide

Quel est le solide à l'état solide?

Il état solide C'est l'une des principales formes dans lesquelles la matière est ajoutée pour créer des corps condensés ou solides. La croûte entière de la Terre, laissant de côté les mers et les océans, est un conglomérat solide varié. Des exemples d'objets à l'état solide sont un livre, une pierre ou des grains de sable.

Nous pouvons interagir avec des solides grâce à la répulsion de nos électrons avec ceux de leurs atomes ou molécules. Contrairement aux liquides et aux gaz, tant qu'ils ne sont pas gravement toxiques, nos mains ne peuvent pas les traverser, mais les émietter ou les absorber.

Les solides sont généralement beaucoup plus faciles à manipuler ou à stocker qu'un liquide ou un gaz. À moins que leurs particules ne soient finement divisées, un courant de vent ne le transportera pas vers d'autres directions; Ils sont fixés dans l'espace défini par les interactions intermoléculaires de leurs atomes, ions ou molécules.

Caractéristiques des solides

-Ils ont défini la masse, le volume et les formes. Un gaz, par exemple, n'a pas de fin ni de départ, car ils dépendent du conteneur qui le stocke.

-Ils sont très denses. Les solides ont tendance à être plus denses que les liquides et les gaz; Bien qu'il y ait quelques exceptions à la règle, surtout lorsque les liquides et les solides sont comparés.

-Les distances qui séparent leurs particules sont courtes. Cela signifie qu'ils ont été très cohésifs ou compactés dans leur volume respectif.

-Ses interactions intermoléculaires sont très fortes, sinon elles n'existeraient pas en tant que telles et fondraient ou subimieraient dans des conditions terrestres.

-La mobilité des solides est généralement assez limitée, non seulement du point de vue du matériau, mais aussi moléculaire. Ses particules sont confinées en position fixe, où elles ne peuvent vibrer, mais ne pas bouger ou tourner (en théorie).

Propriétés solides

Points de fusion

Tous les solides, à moins qu'ils ne se décomposent dans le processus, et qu'ils soient ou non de bons conducteurs de chaleur, ils peuvent passer à l'état liquide à une certaine température: leur point de fusion. Lorsque cette température est atteinte, ses particules parviennent enfin à couler et à échapper à leurs positions fixes.

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Ce point de fusion dépendra de la nature du solide, de ses interactions, de la masse molaire et de l'énergie réticulaire cristalline. En règle générale, les solides ioniques et les réseaux covalents (comme le dioxyde de diamant et de silicium) ont généralement les points de fusion les plus élevés; tandis que les solides moléculaires, le plus bas.

L'image suivante montre comment un glaçon (état solide) va à l'état liquide:

Stoquiométrie

Une grande partie des solides sont moléculaires, car ce sont des composés dont les interactions intermoléculaires leur permettent de cohérenter de cette manière. Cependant, beaucoup d'autres sont ioniques ou partiellement ioniques, de sorte que leurs unités ne sont pas des molécules, mais des cellules: un ensemble d'atomes ou d'ions disposés dans l'ordre ordonné.

C'est là que ces formules solides doivent respecter la neutralité des charges, indiquant leur composition et leurs relations stoechiométriques. Par exemple, le solide dont la formule hypothétique est de₂B₄SOIT₂ Il souligne qu'il a la même quantité d'atomes que d'O (2: 2), alors qu'il a deux fois le nombre d'atomes B (2: 4).

Notez que les indices de la formule A₂B₄SOIT₂ Ce sont des entiers, ce qui montre que c'est un solide stoechiométrique. La composition de nombreux solides est décrite à travers ces formules. Les charges de a, b et ou doivent ajouter égales à zéro, car sinon il y aurait une charge positive ou négative.

Pour les solides, il est particulièrement utile de savoir comment interpréter leurs formules car, généralement, les compositions de liquides et de gaz sont plus simples.

Défauts

Les structures solides ne sont pas parfaites; Ils présentent des imperfections ou des défauts, mais cristalline ils peuvent être. Cela ne se produit pas avec les liquides ou les gaz. Il n'y a pas de régions de l'eau liquide qui peuvent être dit à l'avance qu'elles sont "disloquées" en ce qui concerne son environnement.

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Ces défauts sont responsables de la dure et des propriétés manifestes des solides telles que la pirroélectricité et la piézoélectricité, ou cessent d'avoir des compositions définies; c'est-à-dire qu'ils sont solides non stoichiométriques (par exemple, pour_0.4B_1.3SOIT_0,5).

Réactivité

Les solides sont généralement moins réactifs que les liquides et les gaz; Mais pas en raison de causes chimiques, mais au fait que leurs structures empêchent les réactifs d'attaquer les particules à l'intérieur, réagissant d'abord avec ceux de leur surface. Par conséquent, les réactions impliquées dans les solides sont généralement plus lentes; À moins qu'ils ne soient pulvérisés.

Lorsqu'un solide est poussiéreux, ses plus petites particules ont une plus grande zone ou surface pour réagir. C'est pourquoi les solides fins sont généralement étiquetés comme des réactifs potentiellement dangereux, car ils peuvent être rapidement enflammés ou réagir vigoureusement en contact avec d'autres substances ou composés.

Plusieurs fois, les solides se dissolvent dans un moyen de réaction pour homogénéiser le système et effectuer une synthèse avec de plus grandes performances.

Physique

À l'exception du point de fusion et des défauts, ce qui a été dit jusqu'à présent correspond davantage aux propriétés chimiques des solides qu'à leurs propriétés physiques. La physique des matériaux est profondément axée sur la façon dont la lumière, le son, les électrons et la chaleur interagissent avec les solides, qu'ils soient cristallins, amorphes, moléculaires, etc.

C'est ici où ce qui est connu par le plastique, l'élastique, rigide, opaque, transparent, supraconducteur, photoélectrique, microporeux, ferromagnétique, isolant ou semi-conducteur ou semi-conducteur.

En chimie, par exemple, les matériaux qui n'absorbent pas le rayonnement ultraviolet ou la lumière visible sont intéressants, car avec eux, les cellules de mesure sont conçues pour les spectrophotomètres UV-vis. De la même manière, cela se produit avec le rayonnement infrarouge, lorsque vous souhaitez caractériser un composé en obtenant son spectre IR, ou en étudiant la progression d'une réaction.

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L'étude et la manipulation de toutes les propriétés physiques des solides nécessitent un énorme dévouement, ainsi que sa synthèse et sa conception en choisissant des «parties» de construction inorganique, biologique, organique ou organométallique, pour les nouveaux matériaux, pour de nouveaux matériaux.

Exemples de solides

• Chlorure de sodium (NaCl), ou sel commun. Il s'agit d'un solide cristallin de type ionique, ce qui signifie qu'il a un ion avec une charge négative et une avec une charge positive.
• Oxyde d'aluminium (Al2O3), est un matériau en céramique utilisé dans les émaux et les argiles. C'est un solide cristallin ionique.
• Chlorure de baryum (BACL2) est un toxique et soluble dans l'eau. C'est aussi un cristal ionique.
• Vous sortez. Les ventes en général sont des solides cristallins ioniques.
• Silicates. Ce sont ceux qui abondent dans la planète Terre, composé de silicium et d'oxygène. Ce sont des solides cristallins ioniques.
• Glace. Ceci est un exemple de solide cristallin moléculaire.
• Sucre (C12H22011). Comme la glace, c'est un solide cristallin et moléculaire, qui peut être dissous dans l'eau.
• Acide benzoique. Solide cristalline moléculaire.
• diamant. Cette pierre précieuse est un exemple de réseau covalent solide.
• Améthyste. Comme le diamant, l'améthyste est un cristal covalent.
• émeraude. Solide cristallin rouge covalente.
• Saphir. Solide cristallin rouge covalente.
• Rubis. C'est un cristal covalent.
• Graphite. Solide cristallin covalent.
• Quartz. Solide cristallin covalent.
• Lithium (Li). Solide cristallin métallique.
• Calcium (AC). Solide cristallin métallique.
• Sodium (N / A). Solide cristallin métallique.
• Polypropylène. Solide de type amorphe.
• Nylon. Solide amorphe.
• Verre. Solide amorphe.
• Caoutchouc. Solide amorphe.
• Gel. Solide de type amorphe.
• Plastique. Solide amorphe.
• La cire. Solide amorphe.
• Polyéthylène. Solide amorphe.
• Silicone. Solide amorphe.
• Le goudron. Solide amorphe. 
• Barbe à papa. Solide amorphe.

Les références

1. Chimie à semi-conducteurs. Récupéré de: dans.Wikipédia.org
2. Docteur. Michael Lufaso. (s.F.). Notes de cours de chimie à l'état solide. Récupéré de: unf.Édu
3. Caractéristiques générales de l'état solide. Récupéré de: Askiitians.com