Explicamos o que é o estado sólido e quais são as características físicas desse estado da matéria. Exemplos de sólidos.
Qual é o estado sólido?
Um estado sólido é chamado de uma das quatro formas essenciais em que a matéria é apresentada, juntamente com o líquido, a refrigerante e a plasmático. Esses formulários são chamados agregação de estados de matéria.
A matéria no estado sólido (ou simplesmente sólidos) é caracterizada por um arranjo específico de seus partículas, assente em ligações muito rígidas e fortes, o que se traduz numa estrutura física muito bem definida. Isso ocorre devido às forças de coesão entre as partículas, responsáveis por manter a forma e a volume sólido, e dar-lhe uma certa margem de dureza e resistência.
Porém, essas forças podem ser superadas por meio de processos físicos de mudança de fase, podendo converter um sólido em um líquido ou um gás. Esses processos são chamados de:
- Fusão. Processo físico que consiste em aplicar calor para um sólido para aumentar o seu temperatura até você chegar ao seu ponto de fusão (temperatura na qual o sólido passa ao estado líquido, nessa temperatura o sólido e o líquido coexistem em equilíbrio termodinâmico). Quando a temperatura ultrapassa esse ponto, a energia do sólido aumenta o suficiente para quebrar a coesão entre suas partículas e causar a mudança de fase. A fusão também depende da pressão a que o sólido é submetido.
- Sublimação. Processo físico pelo qual um determinado sólido passa diretamente para a fase gasosa, sem antes passar pela fase líquida. Isso pode ser conseguido manipulando as condições de temperatura e Pressão especificamente para cada sólido, evitando assim passar pela fase líquida antes de chegar ao vapor. Um exemplo disso é a sublimação do iodo sólido (I), onde é produzido um gás de cor violeta.
Características físicas de estado sólido
A matéria em estado sólido tem as seguintes características:
- Rigidez. Em geral, a matéria sólida resiste à deformação. Por exemplo: torções, torções, divisões. Somente se sua resistência for superada, os sólidos mudam de forma (permanente ou temporariamente, dependendo de sua elasticidade).
- Incompressibilidade. Ao contrário dos gases e líquidos, os sólidos não podem ser comprimidos, ou seja, suas partículas não podem mais estar juntas. Em vez disso, quando submetidos a forças de compressão extremas, eles tendem a se fraturar ou quebrar em pedaços menores.
- Dureza. Em geral, os sólidos são resistentes a serem penetrados por outros sólidos, mesmo a arranhar sua superfície. Isso é conhecido como dureza, a força física contra a ação de outros sólidos. A matéria mais difícil que se conhece é o diamante.
- Fragilidade. Os sólidos podem ser quebrados em pedaços menores.
- Elasticidade. Ao contrário da fragilidade e da dureza, elasticidade é a capacidade de certos sólidos de sofrer uma deformação momentânea, sob a ação de uma força, e depois voltar à sua forma original uma vez que a ação dessa força tenha terminado. Os materiais elásticos possuem uma memória de forma que os permite voltar à sua disposição anterior.
- Alta densidade. A maioria dos sólidos tem um densidade relativamente alto porque as partículas que os compõem estão muito próximas.
- Maleabilidade. Alguns corpos sólidos têm a capacidade de serem trabalhados por deformação. Devido a esta propriedade, as folhas finas de um material podem ser obtidas sem quebrar.
- Forma definida. Por serem rígidos, os sólidos têm formas definidas e não fluem como líquidos e gases.
Exemplos de estado sólido
Alguns exemplos de matéria em estado sólido são:
- Os metais. Com a única exceção do mercúrio (Hg), os metais à temperatura ambiente retêm sua solidez e dureza devido a elos de metal entre o dele átomos. No entanto, se eles recebem calor suficiente (como em forjas ou fundições), os metais fluem como líquidos e podem assumir outras formas.
- O céu. Água líquida, quando levada ao seu ponto de congelamento, ou seja, quando é retirada energia calórica Até atingir 0 ºC, cristaliza e vira gelo, uma substância transparente e sólida.
- As pedras. Composto por minerais e elementos calcários ou sedimentares, as pedras que encontramos em qualquer estrada são o exemplo mais claro da solidez possível no planeta.
- O concreto. Resultado da união de materiais como brita, água e cimento em pó, primeiro como pasta úmida e depois como matéria extremamente dura na secagem, é utilizado diariamente na indústria da construção.
- Os ossos. Mineralizado com cálcio retirado da nossa dieta, dos ossos do nosso corpo ou do corpo de qualquer animal vertebrado São eles que dão maior solidez ao corpo.