Solid State-egenskaber

Det fast tilstand Materie er et, hvor dets atomer eller molekyler er kompakte, sammenføjet og giver det en konsistens og en fysisk form. Det har egenskaber, der adskiller det fra andre aggregeringstilstande: flydende og luftformigt, og det vil give det de fysiske egenskaber og den i vid udstrækning observerede kemiske adfærd.

De vigtigste egenskaber ved fast tilstand er:

Generelt viser faste stoffer følgende egenskaber, som hver vil blive forklaret separat, mere detaljeret:

• Intern struktur: amorf eller krystallinsk
• Smeltepunkt
• Massefylde
• Hårdhed
• Duktilitet
• Smidbarhed
• Varmeledningsevne
• Elektrisk ledningsevne
• Magnetisme

Intern struktur: amorf eller krystallinsk

Faste stoffer har ved arrangementet af deres atomer to mulige interne konfigurationer:

• Amorfe faste stoffer
• Krystallinske faste stoffer

Det amorfe faste stoffer Det er dem, der udgør en uregelmæssig og uordnet struktur blandt deres partikler. Disse typer faste stoffer er isotrope, så deres fusion forekommer ikke ved en defineret temperatur. Når de går i stykker, efterlades disse faste stoffer i stykker i meget forskellige størrelser og i forskellige former; for eksempel glas.

Det krystallinske faste stoffer Det er dem, der takket være forbindelserne mellem deres atomer eller molekyler danner krystallinske, ordnede og kompakte strukturer. Disse typer faste stoffer smelter ved en fast temperatur. Når de er brudt, efterlader de stykker med regelmæssige former. Disse faste stoffer inkluderer sukker og salt.

Smeltepunkt

Smeltepunktet er temperatur som den fast stof begynder at skifte til flydende tilstand. I tilfælde af uorganiske kemiske forbindelser, som er mineralske stoffer, er denne temperatur meget høj. I metaller kan for eksempel smeltepunktet nå tusinder af grader Celsius.

På den anden side er smeltepunktet meget lavere i organiske kemiske forbindelser, såsom kulhydrater, proteiner og alkoholer, for at nævne nogle få eksempler. Og faktisk opnås en temperatur i selvantændelse i mange organiske faste stoffer, og i stedet for at smelte begynder de at brænde i en forbrænding.

Massefylde

Tæthed er den fysiske egenskab af materie, der indikerer masse i hver volumenhed. I faste stoffer er den generelt større end i væsker og gasser, da partiklerne er mere kompakte og ordnede. Der kan dog være en undtagelse i faste materialer, der er meget porøse.

Hårdhed

Hårdhed er den modstand, der modsætter sig den faste overflade, der skal ridses eller bæres af en anden. Eksempler på faste stoffer med høj hårdhed er diamant og wolframcarbid. Begge materialer bruges til at lave tip til drejebænkbutiksmaskiner, hvor stål skæres til design af mekaniske dele. Eksempler på bløde faste stoffer er talkum og gips.

Duktilitet

Duktilitet er den unikke evne hos nogle metaller at være støbt og lavet af ledningeruden at bryde med den indsats, der er trykt på dem. Eksempler på duktile faste stoffer er kobber, aluminium, guld, sølv. Faktisk er formålet med at skabe ledninger at lede elektrisk strøm, og alle de nævnte metaller er gode ledere.

Smidbarhed

Bøjelighed er faste materialers evne til at være deformeret, og at forskellige geometrier oprettes med dem uden at bryde. Denne egenskab bruges i metaller til at skabe tynde plader. For eksempel tages aluminium til meget små tykkelser for at skabe aluminiumsfolie. Der er også metalfolier til fremstilling af mønter.

Varmeledningsevne

Varmeledningsevne er egenskaben ved materialer, der tillader det varmeenergi transporteres gennem dem. De faste stoffer, der har den bedste varmeledningsevne, er metallerne kobber, guld og sølv. På den anden side kaldes faste stoffer, der gør det modsatte Termisk isolering. Eksempler på varmeisolerende faste stoffer er polyurethan og polystyren.

Elektrisk ledningsevne

Elektrisk ledningsevne er ejendommen til materialer, der tillader det elektrisk energi cirkulerer gennem dem. De faste stoffer, der har den bedste elektriske ledningsevne, er metallerne kobber, guld og sølv. På den anden side kaldes faste stoffer, der gør det modsatte elektriske isolatorer. Eksempler på faste elektriske isolatorer er polyethylen og polypropylen.

Magnetisme

Magnetisme er en naturlig egenskab af faste stoffer som magnetit (Fe₃ELLER₄) og består af evne til at tiltrække andre metalgenstande. For at tiltrækning skal forekomme, skal et af de to metalliske faste stoffer have naturlig eller induceret magnetisme ved hjælp af et elektrisk felt. Tørstof med magnetisme kaldes magneter eller magneter, som regel.

Solid State-linktyper

I fast tilstand kan der være tre typer binding mellem atomerne, der udgør det:

• Ionisk binding
• Kovalent binding
• Metallisk binding

Det ionbinding Det forekommer mellem to atomer eller grupper af atomer, der bærer en elektrisk ladning. Disse bærere af elektrisk ladning kaldes ioner, og de er nødt til at slutte sig positive til andre negative for at neutralisere deres anklager mod hinanden. Et eksempel på et ionisk bundet fast stof er natriumchlorid (NaCl, bordsalt).

Ioniske faste stoffer kan opløses i vand, således at deres ioner adskilles, hvilket efterlader i det vandige medium positive og negative ladninger. Denne kombination af det ioniske faste stof med vand er en opløsning, som takket være de spredte ladninger har evnen til at lede en elektrisk strøm.

Det kovalent binding forekommer mellem to atomer, hvoraf den ene har valenselektroner til rådighed. Et andet atom, der mangler disse elektroner, modtager dem. Et eksempel på et fast stof med kovalente bindinger er sukker eller saccharose med formlen C₁₂H₂₂ELLER₁₁.

Det metallisk binding Det forekommer mellem atomerne i et metalelement. Afhængigt af det pågældende, vil atomerne danne et arrangement i form af et maske, der vil give de fysiske og kemiske egenskaber til det faste stof.

Det kan interessere dig:

• Karakteristika for den flydende tilstand.
• Gasegenskaber.