Vaste toestand

Wat is de vaste toestand?

Hij vaste toestand Het is een van de belangrijkste vormen waarin materie wordt toegevoegd om gecondenseerde of vaste lichamen te creëren. De hele aardkorst, die de zeeën en oceanen weglaat, is een gevarieerd vaste conglomeraat. Voorbeelden van vaste toestandsobjecten zijn een boek, een steen- of zandkorrels.

We kunnen interageren met vaste stoffen dankzij de afstoting van onze elektronen met die van hun atomen of moleculen. In tegenstelling tot vloeistoffen en gassen, zolang ze niet ernstig giftig zijn, kunnen onze handen ze niet kruisen, maar ze afbrokkelen of absorberen.

Vaste stoffen zijn meestal veel gemakkelijker te manipuleren of op te slaan dan een vloeistof of een gas. Tenzij hun deeltjes fijn zijn verdeeld, zal een windstroom het niet naar andere richtingen transporteren; Ze worden gefixeerd in de ruimte die wordt gedefinieerd door de intermoleculaire interacties van hun atomen, ionen of moleculen.

Kenmerken van vaste stoffen

-Ze hebben massa, volume en vormen gedefinieerd. Een gas heeft bijvoorbeeld geen einde of start, omdat ze afhankelijk zijn van de container die het opslaat.

-Ze zijn erg dicht. Vaste stoffen zijn meestal dichter dan vloeistoffen en gassen; Hoewel er enkele uitzonderingen op de regel zijn, vooral wanneer vloeistoffen en vaste stoffen worden vergeleken.

-De afstanden die hun deeltjes scheiden, zijn kort. Dit betekent dat ze in hun respectieve volume zeer samenhangend of verdicht zijn geweest.

-De intermoleculaire interacties zijn erg sterk, anders zouden ze niet als zodanig bestaan ​​en zouden ze smelten of sublimeren in terrestrische omstandigheden.

-De mobiliteit van vaste stoffen is meestal vrij beperkt, niet alleen vanuit het oogpunt, maar ook moleculair. Zijn deeltjes zijn beperkt in een vaste positie, waar ze alleen kunnen trillen, maar niet kunnen bewegen of roteren (in theorie).

Solide eigenschappen

Fusiepunten

Alle vaste stoffen, tenzij ze in het proces ontbinden, en ongeacht of ze al dan niet goede warmtegeleiders zijn, kunnen ze naar de vloeibare toestand doorgeven tot een bepaalde temperatuur: hun smeltpunt. Wanneer deze temperatuur wordt bereikt, slagen de deeltjes uiteindelijk in om te stromen en te ontsnappen aan hun vaste posities.

Het kan u van dienst zijn: 10 Colombiaanse wetenschappers en hun bijdragen aan de wetenschap

Dit smeltpunt hangt af van de aard van de vaste stof, de interacties, de molaire massa en de kristallijne reticulaire energie. Als algemene regel hebben ionische vaste stoffen en covalente netwerken (zoals diamant- en siliciumdioxide) meestal de hoogste smeltpunten; terwijl moleculaire vaste stoffen, de laagste.

De volgende afbeelding laat zien hoe een ijskubus (vaste toestand) naar vloeibare toestand gaat:

Stoquiometrie

Veel van de vaste stoffen zijn moleculair, omdat het verbindingen zijn waarvan de intermoleculaire interacties hen in staat stellen om op zo'n manier samen te komen. Vele anderen zijn echter ionisch of gedeeltelijk ionisch, dus hun eenheden zijn geen moleculen, maar cellen: een set van atomen of ionen gerangschikt in ordelijk.

Dit is waar dergelijke solide formules de neutraliteit van belastingen moeten respecteren, wat hun samenstelling en stoichiometrische relaties aangeeft. Bijvoorbeeld de vaste stof waarvan de hypothetische formule is₂B₄OF₂ Hij wijst erop dat hij dezelfde hoeveelheid atomen heeft als van O (2: 2), terwijl hij tweemaal het aantal B -atomen heeft (2: 4).

Merk op dat de subscripts van de formule a₂B₄OF₂ Het zijn gehele getallen, wat laat zien dat het een stoichiometrische vaste stof is. De samenstelling van veel vaste stoffen wordt beschreven door deze formules. De belastingen van A, B en of moeten gelijk zijn aan nul, omdat er anders een positieve of negatieve belasting zou zijn.

Voor vaste stoffen is het vooral handig om te weten hoe ze hun formules kunnen interpreteren, omdat over het algemeen de samenstellingen van vloeistoffen en gassen eenvoudiger zijn.

Defecten

Vaste structuren zijn niet perfect; Ze presenteren onvolkomenheden of defecten, hoe kristallijn ze ook kunnen zijn. Dit gebeurt niet met vloeistoffen of gassen. Er zijn geen vloeibare watergebieden die van tevoren kunnen worden gezegd dat ze "ontwricht" zijn met betrekking tot de omgeving.

Kan je van dienst zijn: Werner Heisenberg

Dergelijke defecten zijn verantwoordelijk voor vaste stoffen die hard en bros zijn, duidelijke eigenschappen zoals pirro -elektriciteit en piëzo -elektriciteit, of houden op gedefinieerde composities te hebben; dat wil zeggen, ze zijn solide niet -stoichiometrisch (bijvoorbeeld_0,4B_1.3OF_0,5)).

Reactiviteit

Vaste stoffen zijn meestal minder reactief dan vloeistoffen en gassen; Maar niet vanwege chemische oorzaken, maar door het feit dat hun structuren voorkomen dat de reagentia de deeltjes binnen aanvallen, eerst reageren met die van hun oppervlak. Daarom zijn de reacties die betrokken zijn bij vaste stoffen meestal langzamer; Tenzij ze worden gespoten.

Wanneer een vaste stof stoffig is, hebben de kleinste deeltjes een groter gebied of oppervlak om te reageren. Daarom worden fijne vaste stoffen meestal gelabeld als potentieel gevaarlijke reagentia, omdat ze snel kunnen worden ontstoken of krachtig kunnen reageren in contact met andere stoffen of verbindingen.

Vaak lossen vaste stoffen op in een manier van reactie om het systeem te homogeniseren en een synthese uit te voeren met grotere prestaties.

Fysiek

Met uitzondering van het smeltpunt en defecten, wat tot nu toe is gezegd, komt meer overeen met de chemische eigenschappen van vaste stoffen dan met hun fysische eigenschappen. De fysica van de materialen is diep gericht op hoe licht, geluid, elektronen en warmte interageren met vaste stoffen, of het nu kristallijn, amorf, moleculair, enz.

Het is hier waar wat bekend staat door plastic, elastisch, rigide, ondoorzichtig, transparant, supergeleider, foto -elektrisch, microporeus, ferromagnetisch, isolerende of halfgeleider vaste stoffen of halfgeleider.

In de chemie zijn bijvoorbeeld materialen die geen ultraviolette straling of zichtbaar licht absorberen interessant, omdat daarmee meetcellen worden gemaakt voor UV-vis spectrofotometers. Op dezelfde manier gebeurt het met infraroodstraling, wanneer u een verbinding wilt karakteriseren door het spectrum IR te verkrijgen of de voortgang van een reactie te bestuderen.

Kan u van dienst zijn: bibliografisch onderzoek: definitie, typen, technieken

De studie en manipulatie van alle fysische eigenschappen van vaste stoffen vereist enorme toewijding, evenals de synthese en het ontwerp ervan door "delen" van anorganische, biologische, organische of organometallische constructie te kiezen voor nieuwe materialen voor nieuwe materialen voor nieuwe materialen.

Voorbeelden van vaste stoffen

• Natriumchloride (NaCl), of gewoon zout. Dit is een kristallijne vaste stof van het ionische type, wat betekent dat het een ion heeft met negatieve belasting en één met een positieve lading.
• Aluminiumoxide (Al2o3), is een keramisch materiaal dat wordt gebruikt in emaille en klei. Het is een ionische kristallijne vaste stof.
• Bariumchloride (BACL2) is een giftig, oplosbaar in water. Dit is ook een ionisch kristal.
• Je gaat uit. De verkoop in het algemeen zijn ionische kristallijne vaste stoffen.
• Silicaten. Dit zijn degenen die in overvloed aanwezig zijn op de planeet Aarde, bestaande uit silicium en zuurstof. Het zijn ionische kristallijne vaste stoffen.
• Ijs. Dit is een voorbeeld van moleculaire kristallijne vaste stof.
• Suiker (C12H22011). Net als ijs is het een kristallijne en moleculaire vaste stof, die in het water kan worden opgelost.
• Benzoëzuur. Moleculaire kristallijne vaste stof.
• Diamant. Deze kostbare steen is een voorbeeld van een covalente netwerk solide.
• Amethist. Net als de diamant is de amethist een covalent kristal.
• Smaragd. Covalente rode kristallijne vaste stof.
• Saffier. Covalente rode kristallijne vaste stof.
• Robijn. Het is een covalent kristal.
• Grafiet. Covalente kristallijne vaste stof.
• Kwarts. Covalente kristallijne vaste stof.
• Lithium (Li). Metalen kristallijne vaste stof.
• Calcium (AC). Metalen kristallijne vaste stof.
• Natrium (NA). Metalen kristallijne vaste stof.
• Polypropyleen. Amorfe type vast.
• Nylon. Amorfe vaste stof.
• Glas. Amorfe vaste stof.
• Rubber. Amorfe vaste stof.
• Gel. Amorfe type vast.
• Plastic. Amorfe vaste stof.
• Was. Amorfe vaste stof.
• Polyethyleen. Amorfe vaste stof.
• Siliconen. Amorfe vaste stof.
• Teer. Amorfe vaste stof. 
• Katoen van suiker. Amorfe vaste stof.

Referenties

1. Solid-state chemie. Opgehaald uit: in.Wikipedia.borg
2. Dr. Michael Lufaso. (S.F.)). Solid State Chemistry Lecture Notes. Hersteld van: UNF.Edu
3. Algemene kenmerken van vaste toestand. Hersteld van: Askiitians.com