Particulas en estado solido

Particulas en estado solido

Plástico

En el estado sólido, las partículas individuales de una sustancia están en posiciones fijas entre sí porque no hay suficiente energía térmica para superar las interacciones intermoleculares entre las partículas. Como resultado, los sólidos tienen una forma y un volumen definidos. La mayoría de los sólidos son duros, pero algunos (como las ceras) son relativamente blandos. Muchos sólidos compuestos por iones también pueden ser bastante frágiles.

Figura \N(\PageIndex{1}): Disposición cristalina de un grupo de cristales de cuarzo. Algunos cristales grandes tienen el aspecto que tienen debido a la disposición regular de los átomos (iones) en su estructura cristalina. de Wikipedia.

Los sólidos suelen tener sus partículas constituyentes dispuestas en un conjunto regular y tridimensional de iones positivos y negativos alternados, llamado cristal. El efecto de esta disposición regular de las partículas es a veces visible macroscópicamente, como se muestra en la figura (\PageIndex{1}). Algunos sólidos, especialmente los compuestos por grandes moléculas, no pueden organizar fácilmente sus partículas en cristales tan regulares y existen como sólidos amorfos (literalmente, «sin forma»). El vidrio es un ejemplo de sólido amorfo.

Metal

Fases electrónicasEstructura de banda electrónica – Plasma – Aislante – Aislante de Mott – Semiconductor – Semimetálico – Conductor – Superconductor – Termoeléctrico – Piezoeléctrico – Ferroeléctrico – Aislante topológico – Semiconductor sin espín

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El sólido es uno de los cuatro estados fundamentales de la materia (los otros son líquido, gas y plasma). Las moléculas de un sólido están muy juntas y contienen la menor cantidad de energía cinética. Un sólido se caracteriza por su rigidez estructural y su resistencia a una fuerza aplicada a la superficie. A diferencia de un líquido, un objeto sólido no fluye para adoptar la forma de su recipiente, ni se expande para llenar todo el volumen disponible como un gas. Los átomos de un sólido están unidos entre sí, ya sea en un entramado geométrico regular (sólidos cristalinos, entre los que se encuentran los metales y el hielo ordinario), o de forma irregular (un sólido amorfo como el vidrio común de las ventanas). Los sólidos no pueden comprimirse con poca presión, mientras que los gases pueden comprimirse con poca presión porque las moléculas de un gas están poco empaquetadas.

Wikipedia

Un estado de la materia es una de las distintas formas que adoptan las diferentes fases de la materia. En la vida cotidiana se pueden observar cuatro estados de la materia: sólido, líquido, gas y plasma. Se conocen muchos otros estados, como los condensados de Bose-Einstein y la materia degenerada por neutrones, pero sólo se dan en situaciones extremas, como la materia ultra fría o ultra densa. Otros estados, como los plasmas de quark-gluón, se consideran posibles, pero por ahora siguen siendo teóricos.

Históricamente, la distinción se basa en las diferencias cualitativas de las propiedades. La materia en estado sólido mantiene un volumen y una forma fijos, con las partículas que la componen (átomos, moléculas o iones) muy juntas y fijadas en su lugar. La materia en estado líquido mantiene un volumen fijo, pero tiene una forma variable que se adapta a su contenedor. Sus partículas siguen estando juntas, pero se mueven libremente. La materia en estado gaseoso tiene tanto un volumen como una forma variable, adaptándose a su contenedor. Sus partículas no están juntas ni fijas. La materia en estado de plasma tiene volumen y forma variables, pero además de átomos neutros, contiene un número importante de iones y electrones, que pueden moverse libremente. El plasma es la forma más común de materia visible en el universo[1].

Plasma

El agua puede adoptar muchas formas. A bajas temperaturas (por debajo de \\Nde 0^text{o} \C}), es un sólido. A temperaturas «normales» (entre \\N(0^text{o} \NC) y \N(100^text{o} \NC)), es un líquido. Mientras que a temperaturas superiores a \\\️(100^text{o} \️), el agua es un gas (vapor). El estado en el que se encuentra el agua depende de la temperatura. Cada estado tiene su propio conjunto de propiedades físicas. La materia suele existir en uno de estos tres estados: sólido, líquido o gaseoso.

Figura \ (\PageIndex{1}): La materia suele clasificarse en tres estados clásicos, a los que a veces se añade el plasma como cuarto estado. De izquierda a derecha: cuarzo (sólido), agua (líquido), dióxido de nitrógeno (gas).

El estado que presenta una determinada sustancia es también una propiedad física. Algunas sustancias existen como gases a temperatura ambiente (oxígeno y dióxido de carbono), mientras que otras, como el agua y el mercurio metálico, existen como líquidos. La mayoría de los metales existen como sólidos a temperatura ambiente. Todas las sustancias pueden existir en cualquiera de estos tres estados. La figura \(\PageIndex{2}\Nmuestra las diferencias entre sólidos, líquidos y gases a nivel molecular. Un sólido tiene un volumen y una forma definidos, un líquido tiene un volumen definido pero no una forma definida, y un gas no tiene ni un volumen ni una forma definidos.

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