Solid-State-Eigenschaften

Das fester Zustand Materie ist eine Materie, in der ihre Atome oder Moleküle kompakt und miteinander verbunden sind, was ihr eine Konsistenz und eine physikalische Form verleiht. Es hat Eigenschaften, die es von den anderen Aggregatzuständen unterscheiden: flüssig und gasförmig, und die ihm die physikalischen Eigenschaften und das weithin beobachtete chemische Verhalten verleihen.

Die Hauptmerkmale des Festkörpers sind:

Im Allgemeinen weisen Festkörper folgende Eigenschaften auf, die jeweils separat näher erläutert werden:

• Innere Struktur: amorph oder kristallin
• Schmelzpunkt
• Dichte
• Härte
• Duktilität
• Formbarkeit
• Wärmeleitfähigkeit
• Elektrische Leitfähigkeit
• Magnetismus

Innere Struktur: amorph oder kristallin

Festkörper haben durch die Anordnung ihrer Atome zwei mögliche innere Konfigurationen:

• Amorphe Feststoffe
• Kristalline Feststoffe

Das amorphe Feststoffe Sie sind diejenigen, die zwischen ihren Partikeln eine unregelmäßige und ungeordnete Struktur bilden. Diese Arten von Festkörpern sind isotrop, ihre Verschmelzung erfolgt also nicht bei einer definierten Temperatur. Wenn sie brechen, bleiben diese Feststoffe in Stücken sehr unterschiedlicher Größe und unterschiedlicher Form zurück; zum Beispiel Glas.

Das kristalline Feststoffe Sie sind diejenigen, die dank der Vereinigungen zwischen ihren Atomen oder Molekülen kristalline, geordnete und kompakte Strukturen bilden. Diese Arten von Feststoffen schmelzen bei einer festen Temperatur. Wenn sie zerbrochen sind, hinterlassen sie Stücke von regelmäßiger Form. Zu diesen Feststoffen gehören Zucker und Salz.

Schmelzpunkt

Der Schmelzpunkt ist Temperatur zu denen die fest beginnt, in einen flüssigen Zustand überzugehen. Bei anorganischen chemischen Verbindungen, bei denen es sich um mineralische Stoffe handelt, ist diese Temperatur sehr hoch. Bei Metallen zum Beispiel kann der Schmelzpunkt Tausende von Grad Celsius erreichen.

Andererseits liegt der Schmelzpunkt in organisch-chemischen Verbindungen, wie Kohlenhydraten, Proteinen und Alkoholen, um nur einige Beispiele zu nennen, viel niedriger. Tatsächlich wird bei vielen organischen Feststoffen eine Selbstentzündungstemperatur erreicht, und anstatt zu schmelzen, beginnen sie bei einer Verbrennung zu brennen.

Dichte

Dichte ist die physikalische Eigenschaft der Materie, die die Masse in jeder Volumeneinheit. In Festkörpern ist sie im Allgemeinen größer als in Flüssigkeiten und Gasen, da die Partikel kompakter und geordneter sind. Bei sehr porösen Feststoffen kann es jedoch eine Ausnahme geben.

Härte

Härte ist die Widerstand, der der Oberfläche des zu kratzenden Festkörpers entgegenwirkt oder von einem anderen getragen. Beispiele für Feststoffe mit hoher Härte sind Diamant und Wolframkarbid. Beide Materialien werden verwendet, um Spitzen für Drehmaschinen herzustellen, in denen Stahl geschnitten wird, um mechanische Teile zu konstruieren. Beispiele für weiche Feststoffe sind Talkumpuder und Gips.

Duktilität

Duktilität ist die einzigartige Fähigkeit einiger Metalle, geformt und aus Drähten, ohne mit dem aufgedruckten Aufwand zu brechen. Beispiele für duktile Festkörper sind Kupfer, Aluminium, Gold, Silber. Tatsächlich besteht der Zweck der Herstellung von Drähten darin, elektrischen Strom zu leiten, und alle erwähnten Metalle sind gute Leiter.

Formbarkeit

Formbarkeit ist die Fähigkeit fester Materialien, verformt und damit verschiedene Geometrien erzeugt werden, ohne zu brechen. Diese Eigenschaft wird bei Metallen genutzt, um dünne Bleche zu erzeugen. Zum Beispiel wird Aluminium zu sehr geringen Dicken genommen, um Aluminiumfolie herzustellen. Es gibt auch Metallfolien zum Herstellen von Münzen.

Wärmeleitfähigkeit

Wärmeleitfähigkeit ist die Eigenschaft von Materialien, die es ermöglicht durch sie wird Wärmeenergie transportiert. Die Festkörper mit der besten Wärmeleitfähigkeit sind die Metalle Kupfer, Gold und Silber. Festkörper, die das Gegenteil bewirken, heißen dagegen Wärmedämmung. Beispiele für wärmeisolierende Feststoffe sind Polyurethan und Polystyrol.

Elektrische Leitfähigkeit

Die elektrische Leitfähigkeit ist die Eigenschaft von Materialien, die elektrische Energie zirkuliert durch sie. Die Festkörper mit der besten elektrischen Leitfähigkeit sind die Metalle Kupfer, Gold und Silber. Festkörper, die das Gegenteil bewirken, heißen dagegen elektrische Isolatoren. Beispiele für feste elektrische Isolatoren sind Polyethylen und Polypropylen.

Magnetismus

Magnetismus ist eine natürliche Eigenschaft von Festkörpern wie Magnetit (Fe₃ODER₄) und besteht aus dem Fähigkeit, andere Metallgegenstände anzuziehen. Damit eine Anziehung stattfinden kann, muss einer der beiden metallischen Festkörper einen natürlichen oder durch ein elektrisches Feld induzierten Magnetismus aufweisen. Festkörper mit Magnetismus heißen Magnete oder Magnete, in der Regel.

Solid-State-Link-Typen

Im Festkörper kann es drei Arten von Bindungen zwischen den Atomen geben, aus denen er besteht:

• Ionenverbindung
• Kovalente Bindung
• Metallische Bindung

Das Ionenverbindung Es tritt zwischen zwei Atomen oder Atomgruppen auf, die eine elektrische Ladung tragen. Diese Ladungsträger heißen Ionen, und sie müssen ein Positives mit einem anderen Negativen verbinden, um ihre Anschuldigungen gegeneinander zu neutralisieren. Ein Beispiel für einen ionisch gebundenen Feststoff ist Natriumchlorid (NaCl, Kochsalz).

Ionische Feststoffe können in Wasser auflösen, so dass ihre Ionen getrennt werden und im wässrigen Medium die positive und negative Ladungen. Diese Kombination des ionischen Feststoffs mit Wasser ist eine Lösung, die dank der verteilten Ladungen die Fähigkeit hat, einen elektrischen Strom leiten.

Das kovalente Bindung tritt zwischen zwei Atomen auf, von denen eines über Valenzelektronen verfügt. Ein anderes Atom, dem diese Elektronen fehlen, wird sie empfangen. Ein Beispiel für einen Feststoff mit kovalenten Bindungen ist Zucker oder Saccharose der Formel C₁₂H₂₂ODER₁₁.

Das metallische Bindung Es tritt zwischen den Atomen eines Metallelements auf. Je nachdem, was in Frage kommt, bilden die Atome eine Anordnung in Form eines Netzes, das dem Festkörper die physikalischen und chemischen Eigenschaften verleiht.

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