Sapevate che esiste una disciplina conosciuta come scienza dei materiali che studia i solidi ? Questo stato della materia, il solido, è uno di quelli noti per resistere ai cambiamenti di forma e volume. A differenza dei liquidi e dei gas, le sue particelle sono chiuse insieme e ordinate, quindi hanno una forma. In questo articolo, scopri di più su questa fase del problema di seguito.
Cosa sono i solidi?
Un solido è definito come uno stato della materia in cui le particelle di un materiale sono insieme, in legami rigidi e forti . Per questa particolarità possiamo dire che questo stato della materia ha una struttura ben definita grazie alla forza di coesione tra le particelle, che gli conferiscono forma, solidità e rigidità. Inoltre, hanno una grande resistenza alle forze esterne e hanno durezza.
Esistono diversi tipi di solidi e vengono classificati in base alla forma che possono assumere. Ad esempio, un cristallo di sale è costituito da ioni sodio e cloro, tenuti insieme da legami ionici. Nei metalli, gli elettroni sono condivisi in diversi tipi di legami, mentre nei diamanti la forza è fornita da legami covalenti.
Caratteristiche dei solidi
A seconda della pressione costante esercitata su un oggetto solido, questo può sviluppare una maggiore resistenza alla deformazione . Un esempio di ciò è quello relativo alle strutture cristalline, la cui densità può variare. Altri punti salienti sono riassunti come segue:
- Rigidità : La rigidità è la capacità di un elemento di resistere alle forze esterne, mantenendo le giunture e senza deformarsi. I solidi con questa caratteristica non si deformano.
- Ha una forma definita : tutti i solidi hanno una forma definita e non scorrono come allo stato liquido o gassoso, tranne che sotto determinate pressioni esterne.
- Fragilità: questa è un’altra caratteristica dei solidi che permette loro di rompersi in diversi frammenti quando sottoposti a forza, cioè sono fragili.
- Durezza: La durezza si riferisce alla resistenza dei materiali all’alterazione dovuta all’abrasione, al graffio, al taglio o a qualsiasi tipo di penetrazione. Il diamante è un solido molto duro.
- Elasticità: è una proprietà che hanno i corpi per recuperare le loro dimensioni dopo essere stati compressi, quando scompare la forza che causa la deformazione.
- Duttilità e malleabilità : si riferisce alla proprietà che ha un solido di potersi modellare o cambiare forma senza rompersi. Un esempio è il rame, che può essere allungato per formare fili, fili o piastre.
I solidi possono cambiare forma a causa di processi come la fusione, in cui viene applicato calore per rompere la coesione tra le loro particelle. Nel caso della sublimazione , l’elemento passa da solido a gassoso manipolando temperatura e pressione, si distingue per il fatto di non passare attraverso una fase liquida.
Usi e applicazioni più comuni
I solidi sono uno degli stati della materia più comuni in natura. La maggior parte degli oggetti intorno a noi si trovano in questa fase, quindi possiamo tenerli tra le mani senza problemi. Alcuni degli esempi, usi e applicazioni più notevoli sono:
- Tutti i metalli tranne il mercurio sono allo stato solido . Infatti, a temperatura ambiente, mantengono la loro solidità e durezza grazie all’azione dei legami metallici tra i loro atomi.
- Il ghiaccio è una delle forme solide dell’acqua , che viene portata al punto di congelamento per la cristallizzazione. In pentola viene utilizzato per raffreddare le sostanze e conservare gli alimenti.
- Un altro esempio di elemento solido è il cemento , che è una miscela di cemento, ghiaia e acqua, utilizzata bagnata. Quando si asciuga forma una struttura molto resistente, motivo per cui viene utilizzato nel settore edile.
- Naturalmente possiamo citare le ossa , una forma di mineralizzazione del calcio presente in tutti gli animali vertebrati.
In sintesi, i solidi fanno parte dello stato della materia che si distingue per durezza, rigidità ed elevata densità. Vengono utilizzati in diverse applicazioni industriali e costituiscono una delle fasi più comuni della materia. Ne esistono di diversi tipi e a seconda di essi possono essere più o meno fragili.