Qual è la definizione di solido?

Un solido è uno stato della materia caratterizzato da particelle disposte in modo tale che la loro forma e volume siano relativamente stabili. I costituenti di un solido tendono ad essere raggruppati molto più vicini delle particelle in un gas o liquido. La ragione per cui un solido ha una forma rigida è che gli atomi o le molecole sono strettamente collegati tramite legami chimici. Il legame può produrre un reticolo regolare (come si vede in ghiaccio, metalli e cristalli) o una forma amorfa (come si vede nel vetro o nel carbonio amorfo). Un solido è uno dei quattro stati fondamentali della materia, insieme a liquidi, gas e plasma.

La fisica dello stato solido e la chimica dello stato solido sono due branche della scienza dedicate allo studio delle proprietà e della sintesi dei solidi.

Esempi di solidi

La materia con una forma e un volume definiti è solida. Ci sono molti esempi:

• Un mattone
• Un penny
• Un pezzo di legno
• Un pezzo di metallo di alluminio (o qualsiasi metallo a temperatura ambiente tranne il mercurio)
• Diamante (e molti altri cristalli)

Esempi di cose che sono non i solidi includono acqua liquida, aria, cristalli liquidi, idrogeno gassoso e fumo.

Classi di solidi

I diversi tipi di legami chimici che uniscono le particelle nei solidi esercitano forze caratteristiche che possono essere utilizzate per classificare i solidi. I legami ionici (ad esempio nel sale da cucina o nel NaCl) sono legami forti che spesso provocano strutture cristalline che possono dissociarsi per formare ioni nell'acqua. I legami covalenti (ad es. In zucchero o saccarosio) comportano la condivisione di elettroni di valenza. Gli elettroni nei metalli sembrano fluire a causa del legame metallico. I composti organici spesso contengono legami covalenti e interazioni tra porzioni separate della molecola a causa delle forze di van der Waals.

Le principali classi di solidi includono:

• minerali: I minerali sono solidi naturali formati da processi geologici. Un minerale ha una struttura uniforme. Gli esempi includono diamante, sali e mica.
• metalli: I metalli solidi includono elementi (ad es. Argento) e leghe (ad es. Acciaio). I metalli sono in genere conduttori duri, duttili, malleabili ed eccellenti di calore ed elettricità.
• Ceramica: Le ceramiche sono solidi costituiti da composti inorganici, generalmente ossidi. La ceramica tende ad essere dura, fragile e resistente alla corrosione.
• Solidi organici: I solidi organici includono polimeri, cera, plastica e legno. La maggior parte di questi solidi sono isolanti termici ed elettrici. In genere hanno punti di fusione e di ebollizione inferiori rispetto ai metalli o alle ceramiche.
• Materiali compositi: I materiali compositi sono quelli che contengono due o più fasi. Un esempio potrebbe essere una plastica contenente fibre di carbonio. Questi materiali producono proprietà non visibili nei componenti di origine.
• Semiconduttori: I solidi semiconduttori hanno proprietà elettriche intermedie tra quelle dei conduttori e degli isolanti. I solidi possono essere elementi puri, composti o materiali drogati. Gli esempi includono silicio e arsenuro di gallio.
• nanomateriali: I nanomateriali sono minuscole particelle solide di dimensioni nanometriche. Questi solidi possono presentare proprietà fisiche e chimiche molto diverse rispetto alle versioni su larga scala degli stessi materiali. o esempio, le nanoparticelle d'oro sono rosse e si sciolgono a una temperatura inferiore rispetto al metallo dorato.
• biomateriali: Questi sono materiali naturali, come collagene e ossa, che sono spesso in grado di autoassemblarsi.