Sólido

Un sólido se define como una porción de materia que se encuentra en un estado condensado caracterizado por la resistencia a la deformación y las variaciones de volumen . La rama de la física que se ocupa de los sólidos se denomina física del estado sólido , mientras que la química del estado sólido se centra principalmente en la naturaleza y las propiedades químicas y fisicoquímicas de los sólidos. El estudio de los materiales sólidos forma parte de la Ciencia de los materiales y de la Tecnología de los materiales . El estudio del comportamiento mecánico del cuerpo sólido es el tema de la mecánica sólida .

Características de los sólidos

A escala microscópica, las partículas ( átomos , moléculas o iones ) que forman un sólido:

Desde el punto de vista macroscópico, el concepto de sólido se identifica con el concepto de materia sólida y cuerpo sólido .

El modelo de cuerpo sólido incluye la mayoría de los elementos estructurales más comunes ( vigas , placas , membranas , etc.) de los cuales la mecánica de las estructuras proporciona una representación simplificada de su comportamiento. Tienen una estructura muy rígida y son incompresibles.

Cristalinidad de sólidos

Los sólidos se pueden dividir en cristalinos y amorfos según se identifique o no una estructura regular en la disposición de las partículas que los componen. [2]

La estructura cristalina de un sólido influye profundamente en sus propiedades: por ejemplo, el grafito puro y el diamante están formados por átomos de carbono y se diferencian solo en la red cristalina, pero estos materiales tienen valores de dureza y características externas (color y índice de refracción) muy diferente.

Sólidos cristalinos

Los sólidos cristalinos tienen un valor de punto de fusión bien definido [3] y, a menudo, exhiben diferentes comportamientos en diferentes direcciones de medición, es decir, generalmente son anisotrópicos . [4] En presencia de un disolvente muy polar (como el agua ) dan lugar a soluciones en las que los iones existen en solvatos en fase líquida . Tanto estas soluciones como los sólidos iónicos fusionados son capaces de conducir la corriente eléctrica , mientras que en estado sólido esto no es posible porque los electrones están rígidamente involucrados en el enlace iónico al igual que los iones .

Los sólidos cristalinos pueden clasificarse además según la disposición espacial que adopten las partículas que los componen, es decir, según su red cristalina y según estén formados por un solo cristal ( monocristales ) o por varios cristales ( policristales ) agregados entre sí. Los monocristales se utilizan en el laboratorio para la caracterización de sólidos cristalinos utilizando métodos como la difracción de rayos X , la espectroscopia de difracción de electrones y la espectroscopia fotoelectrónica .

Sólidos amorfos

Los sólidos amorfos , como consecuencia de su estructura aleatoria, se caracterizan por tener un contenido entrópico superior al de los sólidos iónicos y no tienen un punto de fusión bien definido [3] (los enlaces entre las partículas no tienen todas la misma fuerza ) y constantes. con el tiempo Tienen la característica de ser materiales isotrópicos [3] y no son solubles en solventes comunes.

Son líquidos con una viscosidad tan alta que no pueden fluir.

Los materiales amorfos a menudo se comparan con líquidos subenfriados , [5] que tienen valores de viscosidad extremadamente altos .

Sólidos semicristalinos

Los materiales poliméricos merecen una discusión aparte , en la que generalmente coexisten zonas de estructura regular ( cristalinas ) mezcladas con zonas de estructura irregular ( amorfas ), por lo que estos materiales se denominan “ semicristalinos ” y en ellos la relación entre la fase amorfa y la fase cristalina varía según la muestra particular examinada.

Notas

  1. ^ Goel , pág. 1 .
  2. ^ Rolla , pág. 90 .
  3. ^ a b c Goel , pág. 3 .
  4. ^ Borchardt-Ott , pág. 4 .
  5. ^ Goel , pág. 2 .

Bibliografía

Artículos relacionados

Otros proyectos

Enlaces externos