خصائص الحالة الصلبة

ال الحالة الصلبة المادة هي التي تترابط فيها ذراتها أو جزيئاتها معًا ، مما يمنحها الاتساق والشكل المادي. له خصائص تميزه عن حالات التجميع الأخرى: السائل والغازي ، والتي ستمنحها الصفات الفيزيائية والسلوكيات الكيميائية الملحوظة على نطاق واسع.

الخصائص الرئيسية للحالة الصلبة هي:

بشكل عام ، تعرض المواد الصلبة الخصائص التالية ، وسيتم شرح كل منها على حدة ، بمزيد من التفصيل:

• الهيكل الداخلي: غير متبلور أو بلوري
• نقطة الانصهار
• كثافة
• صلابة
• ليونة
• تطويع
• توصيل حراري
• الموصلية الكهربائية
• المغناطيسية

الهيكل الداخلي: غير متبلور أو بلوري

تحتوي المواد الصلبة ، بترتيب ذراتها ، على تكوينين داخليين محتملين:

• المواد الصلبة غير المتبلورة
• المواد الصلبة البلورية

ال المواد الصلبة غير المتبلورة هم أولئك الذين يشكلون بنية غير منتظمة وغير منتظمة بين جزيئاتهم. هذه الأنواع من المواد الصلبة متناحية الخواص ، لذلك لا يحدث اندماجها عند درجة حرارة محددة. عندما تنكسر ، تترك هذه المواد الصلبة في قطع ذات أحجام متنوعة للغاية وأشكال متنوعة ؛ على سبيل المثال ، الزجاج.

ال المواد الصلبة البلورية إنها تلك التي ، بفضل الاتحادات بين ذراتها أو جزيئاتها ، تشكل هياكل بلورية منظمة ومضغوطة. تذوب هذه الأنواع من المواد الصلبة عند درجة حرارة ثابتة. عند كسرها ، فإنها تترك قطعًا من الأشكال العادية. وتشمل هذه المواد الصلبة السكر والملح.

نقطة الانصهار

نقطة الانصهار هي درجة الحرارة الذي تبدأ المادة الصلبة في التحول إلى الحالة السائلة. في حالة المركبات الكيميائية غير العضوية ، وهي مواد معدنية ، فإن درجة الحرارة هذه مرتفعة للغاية. في المعادن ، على سبيل المثال ، يمكن أن تصل درجة الانصهار إلى آلاف الدرجات المئوية.

من ناحية أخرى ، في المركبات الكيميائية العضوية ، مثل الكربوهيدرات والبروتينات والكحول ، على سبيل المثال لا الحصر ، تكون نقطة الانصهار أقل بكثير. وفي الواقع ، في العديد من المواد الصلبة العضوية ، يتم الوصول إلى درجة حرارة الاشتعال الذاتي ، وبدلاً من البدء في الذوبان ، تبدأ في الاحتراق.

كثافة

الكثافة هي الخاصية المادية للمادة التي تشير إلى مقدار الكتلة في كل وحدة حجم. في المواد الصلبة يكون بشكل عام أكبر منه في السوائل والغازات ، لأن الجسيمات أكثر إحكاما وترتيبًا. ومع ذلك ، قد يكون هناك استثناء في المواد الصلبة شديدة المسامية.

صلابة

الصلابة هي المقاومة التي تتعارض مع سطح المادة الصلبة المراد خدشها أو يرتديه شخص آخر. من أمثلة المواد الصلبة عالية الصلابة الماس وكربيد التنجستن. يتم استخدام كلتا المادتين لعمل نصائح لآلات ورشة المخرطة ، حيث يتم قطع الفولاذ لتصميم الأجزاء الميكانيكية. من أمثلة المواد الصلبة اللينة التلك والجبس.

ليونة

الليونة هي القدرة الفريدة على أن تكون بعض المعادن مصبوب ومكون من الأسلاكدون انقطاع الجهد المطبوع عليها. من أمثلة المواد الصلبة المطيلة النحاس والألمنيوم والذهب والفضة. في الواقع ، الغرض من إنشاء الأسلاك هو توصيل التيار الكهربائي ، وجميع المعادن المذكورة موصلات جيدة.

تطويع

القابلية للطرق هي قدرة المواد الصلبة على أن تكون مشوهة ويتم إنشاء أشكال هندسية مختلفة معهم ، دون كسر. تستخدم هذه الخاصية في المعادن لإنشاء صفائح رقيقة. على سبيل المثال ، يتم إحضار الألومنيوم إلى سماكة صغيرة جدًا لإنشاء رقائق الألومنيوم. هناك أيضًا صفائح معدنية لصنع العملات المعدنية.

توصيل حراري

الموصلية الحرارية هي خاصية المواد التي تسمح بذلك يتم نقل الطاقة الحرارية من خلالها. المواد الصلبة التي لها أفضل توصيل حراري هي معادن النحاس والذهب والفضة. من ناحية أخرى ، تسمى المواد الصلبة التي تفعل العكس العزل الحراري. من أمثلة المواد الصلبة العازلة للحرارة البولي يوريثين والبوليسترين.

الموصلية الكهربائية

الموصلية الكهربائية هي خاصية المواد التي تسمح بذلك تنتشر الطاقة الكهربائية من خلالها. المواد الصلبة التي لديها أفضل موصلية كهربائية هي المعادن والنحاس والذهب والفضة. من ناحية أخرى ، تسمى المواد الصلبة التي تفعل العكس عوازل كهربائية. من أمثلة العوازل الكهربائية الصلبة البولي إيثيلين والبولي بروبيلين.

المغناطيسية

المغناطيسية هي خاصية طبيعية للمواد الصلبة مثل أكسيد الحديد الأسود (Fe₃أو₄) ، ويتكون من القدرة على جذب الأجسام المعدنية الأخرى. لكي يحدث التجاذب ، يجب أن يكون لأحد الجُلدين المعدنيين مغناطيسية طبيعية أو مستحثة بواسطة مجال كهربائي. تسمى المواد الصلبة التي لها مغناطيسية مغناطيس أو مغناطيس، مستخدم.

أنواع ارتباط الحالة الصلبة

في الحالة الصلبة يمكن أن يكون هناك ثلاثة أنواع من الروابط بين الذرات التي تتكون منها:

• الرابطة الأيونية
• الرابطة التساهمية
• السندات معدنية

ال الرابطة الأيونية يحدث بين ذرتين أو مجموعة ذرات تحمل شحنة كهربائية. تسمى ناقلات الشحنة الكهربائية هذه الأيونات، وعليهم أن ينضموا إلى واحد إيجابي إلى آخر سلبي ، لتحييد تهمهم ضد بعضهم البعض. مثال على مادة صلبة مرتبطة أيونيًا هو كلوريد الصوديوم (NaCl ، ملح الطعام).

يمكن للمواد الصلبة الأيونية تذوب في الماء، بحيث يتم فصل أيوناتهم ، تاركين في الوسط المائي الشحنات الإيجابية والسلبية. هذا المزيج من المادة الصلبة الأيونية مع الماء هو محلول ، بفضل الشحنات المشتتة ، سيكون له القدرة على إجراء تيار كهربائي.

ال الرابطة التساهمية يحدث بين ذرتين ، إحداهما بها إلكترونات تكافؤ لتجنيبها. سوف تستقبلهم ذرة أخرى ناقصة في هذه الإلكترونات. مثال على المادة الصلبة ذات الروابط التساهمية السكر أو السكروز ، من الصيغة ج₁₂ح₂₂أو₁₁.

ال السندات معدنية يحدث بين ذرات عنصر فلزي. اعتمادًا على العنصر المعني ، ستشكل الذرات ترتيبًا على شكل شبكة تمنح الخواص الفيزيائية والكيميائية للمادة الصلبة.

قد يثير اهتمامك:

• خصائص الحالة السائلة.
• خصائص الغاز.