Wir erklären, was der Festkörper ist und welche physikalischen Eigenschaften dieser Aggregatzustand hat. Beispiele für Feststoffe.
Was ist der Festkörper?
Ein fester Zustand wird als eine der vier wesentlichen Formen bezeichnet, in denen Materie dargestellt wird, zusammen mit dem flüssig, das Limonade und das plasmatisch. Diese Formen heißen Aggregatzustände der Aggregate.
Materie im Festkörper (oder einfach Festkörper) zeichnet sich durch eine spezifische Anordnung ihrer Partikel, basierend auf sehr starren und starken Verbindungen, was sich in einer sehr gut definierten physischen Struktur niederschlägt. Dies geschieht aufgrund der Kohäsionskräfte zwischen den Partikeln, die für die Aufrechterhaltung der Form und des Volumen fest, und um ihm einen gewissen Härtespielraum zu geben und Ausdauer.
Diese Kräfte können jedoch durch physikalische Prozesse der Phasenänderung überwunden werden, indem man einen Feststoff in eine Flüssigkeit oder ein Gas umwandeln kann. Solche Prozesse heißen:
- Verschmelzung. Physikalischer Prozess, der aus der Anwendung besteht Wärme zu einem Feststoff, um deine zu erhöhen Temperatur bis du bei deinem ankommst Schmelzpunkt (Temperatur, bei der der Feststoff in den flüssigen Zustand übergeht, bei dieser Temperatur koexistieren der Feststoff und die Flüssigkeit im thermodynamischen Gleichgewicht). Wenn die Temperatur diesen Punkt überschreitet, erhöht sich die Energie des Festkörpers genug, um die Kohäsion zwischen seinen Teilchen zu brechen und die Phasenänderung zu verursachen. Das Schmelzen hängt auch von dem Druck ab, dem der Feststoff ausgesetzt ist.
- Sublimation. Physikalischer Vorgang, bei dem ein bestimmter Feststoff direkt in die Gasphase übergeht, ohne zuerst die flüssige Phase zu passieren. Dies kann durch Manipulation der Temperaturbedingungen und Druck speziell für jeden Feststoff, wodurch vermieden wird, die flüssige Phase zu durchlaufen, bevor sie den Dampf erreicht. Ein Beispiel hierfür ist die Sublimation von festem Jod (I), bei der ein violett gefärbtes Gas entsteht.
Physikalische Eigenschaften des Festkörpers
Materie im festen Zustand hat die folgenden Eigenschaften:
- Steifigkeit. Im Allgemeinen widerstehen Feststoffe einer Verformung. Zum Beispiel: Knicke, Knicke, Spalten. Erst wenn ihr Widerstand überwunden wird, verändern die Festkörper ihre Form (permanent oder temporär, je nach Elastizität).
- Inkompressibilität. Im Gegensatz zu Gasen und Flüssigkeiten können Feststoffe nicht komprimiert werden, das heißt, ihre Partikel können nicht mehr zusammen sein. Stattdessen neigen sie dazu, bei extremen Druckkräften zu brechen oder in kleinere Stücke zu zerfallen.
- Härte. Im Allgemeinen sind Feststoffe resistent gegen das Eindringen anderer Feststoffe, sogar gegen das Zerkratzen ihrer Oberfläche. Dies wird als Härte bezeichnet, die physikalische Festigkeit gegenüber der Einwirkung anderer Feststoffe. Die härteste bekannte Materie ist Diamant.
- Zerbrechlichkeit. Feststoffe können in kleinere Stücke zerbrochen werden.
- Elastizität. Im Gegensatz zu Sprödigkeit und Härte ist die Elastizität die Fähigkeit bestimmter Festkörper, sich unter Einwirkung einer Kraft kurzzeitig zu verformen und nach Beendigung der Krafteinwirkung wieder in ihre ursprüngliche Form zurückzukehren. Elastische Materialien haben ein Formgedächtnis, das es ihnen ermöglicht, in ihre vorherige Disposition zurückzukehren.
- Hohe Dichte. Die meisten Feststoffe haben a Dichte relativ hoch, weil die Partikel, aus denen sie bestehen, sehr nahe beieinander liegen.
- Formbarkeit. Einige feste Körper können durch Verformung bearbeitet werden. Aufgrund dieser Eigenschaft können dünne Platten eines Materials erhalten werden, ohne zu brechen.
- Definierte Form. Da Festkörper starr sind, haben sie bestimmte Formen und fließen nicht wie Flüssigkeiten und Gase.
Festkörperbeispiele
Einige Beispiele für Materie im Festkörper sind:
- Die Metalle. Mit Ausnahme von Quecksilber (Hg) behalten Metalle bei Raumtemperatur ihre Festigkeit und Härte aufgrund von Metallglieder zwischen seinen Atome. Wenn ihnen jedoch genügend Wärme zugeführt wird (wie in Schmieden oder Gießereien), fließen Metalle wie Flüssigkeiten und können andere Formen annehmen.
- Das Eis. Flüssiges Wasser, wenn es auf seinen Gefrierpunkt gebracht, also entnommen wird kalorische Energie Bis es 0 °C erreicht, kristallisiert es und wird zu Eis, einer transparenten und festen Substanz.
- Die Steine. Die Steine, die wir auf jeder Straße finden, bestehen aus Mineralien und kalk- oder sedimentären Elementen und sind das deutlichste Beispiel für mögliche Festigkeit auf dem Planeten.
- Der Beton. Ergebnis der Vereinigung von Materialien wie Kies, Wasser und Zement in Pulverform, zuerst als nasser Teig und dann als extrem harter Stoff beim Trocknen, wird es täglich in der Industrie des Baus.
- Die Knochen. Mineralisiert mit Kalzium aus unserer Nahrung, den Knochen unseres Körpers oder dem Körper anderer Wirbeltier Sie sind diejenigen, die dem Körper die größte Festigkeit verleihen.