Explicamos o que é o estado sólido e quais são suas principais características. Além disso, as mudanças de estado que ele permite e muito mais.
Qual é o estado sólido?
Um estado sólido é entendido como uma das quatro formas essenciais da matéria (junto com o líquido, o gás e o plasma), chamados de estados de agregação .
É caracterizada pela rigidez das ligações entre suas partículas , o que lhe confere resistência à deformação e uma estrutura física muito bem definida.
As partículas de substâncias sólidas são unidas por forças de coesão que mantêm sua forma e volume estáveis e lhes conferem maior ou menor dureza e resistência.
Essas forças, no entanto, podem ser superadas por meio de processos físicos de mudança de estado que possibilitam a conversão de um sólido em líquido ou gasoso , ou ainda, a solidificação de substâncias naturalmente líquidas ou gasosas.
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Características de estado sólido
- Coesão . A natureza dos sólidos é quimicamente idêntica à de suas variantes líquidas e gasosas, mas neste estado as partículas que compõem a matéria estão muito próximas, mantidas no lugar por fortes ligações (forças coesivas) que dão ao todo uma forma definida., de limites claros e coerentes.
- Rigidez . Os sólidos geralmente resistem à torção e flexão, pois resistem à deformação. Em outros casos, eles têm memória de forma: a tendência de manter ou recuperar sua forma estável na presença de forças deformantes, como peso ou gravidade .
- Incompressibilidade . Sólidos, ao contrário de gases e líquidos, não podem ser comprimidos mais do que já são, portanto, quando submetidos a forças de compressão extremas, eles tendem a se fraturar ou quebrar em pedaços menores. Por esta razão, você não pode colocar um objeto sólido em um recipiente com um volume menor do que o objeto sólido.
- Resistência . Muitos sólidos são resistentes à penetração de outros sólidos e até mesmo a arranhões em sua superfície. Isso é conhecido como dureza: a resistência física a outros sólidos. O elemento conhecido mais difícil é o diamante.
- Fragilidade . A fragilidade geralmente acompanha a dureza de materiais sólidos e é a capacidade de rachar, rachar ou se dividir em pedaços menores quando sua resistência à deformação é excedida por uma força específica. É o oposto da elasticidade.
- Elasticidade . A elasticidade, ao contrário da fragilidade e da dureza, é a propriedade que alguns sólidos possuem de sofrer uma deformação momentânea na presença de uma força constante e, em seguida, retornar à sua forma original uma vez que dela sejam liberados.
- Ductilidade . É propriedade de alguns sólidos, especialmente alguns metais como o cobre , de se deformar plasticamente na presença de uma força sustentada, sem quebrar, formando fios ou fios do mesmo material. Os sólidos que apresentam essa capacidade são dúcteis.
- Maleabilidade . Sólidos maleáveis são aqueles que podem ser trabalhados por deformação, ou seja, lâminas finas do material podem ser feitas sem quebrar. Essa propriedade, junto com a ductilidade, é essencial na indústria metalúrgica.
Processos de mudança para sólido
Existem processos físicos para fazer uma substância que não é sólida:
- Solidificação . Consiste na retirada da energia térmica de um determinado líquido, desacelerando o movimento de suas partículas até forçá-las a formar laços firmes e adquirir formas definidas, como os cristais de gelo.
- Congelar . Consiste em comprimir (aumentar a pressão) um líquido até que suas partículas tenham mais interação e ocorra a transformação em um sólido.
- Deposição reversa ou sublimação . Consiste em modificar as condições de temperatura ou pressão de um gás, para fazê-lo cristalizar ou se tornar um sólido, sem passar previamente pelo estado líquido.
Processos de mudança de sólido para líquido e gasoso
Os sólidos podem se tornar líquidos ou gasosos a partir da modificação de suas condições de temperatura ou pressão da seguinte maneira:
- Fusão . É o aumento da temperatura de um sólido até atingir o ponto de fusão. Consegue-se introduzindo energia em suas partículas e superando o nexo entre elas, que faz com que o sólido flua em direção à liquidez.
- Sublimação . É o processo oposto à deposição, em que um sólido é transformado em gás diretamente, por mudanças em sua temperatura e pressão, sem antes passar pelo estado líquido.
