Fester Zustand

Was ist der Festkörper?

Er fester Zustand Es ist eine der Hauptformen, in denen Materie hinzugefügt wird, um kondensierte oder feste Körper zu erzeugen. Die gesamte Erdkruste, die die Meere und die Ozeane auslässt, ist ein abwechslungsreiches festes Konglomerat. Beispiele für Festkörperobjekte sind ein Buch, ein Stein- oder Sandkörner.

Wir können dank der Abstoßung unserer Elektronen mit denen ihrer Atome oder Moleküle mit Feststoffen interagieren. Im Gegensatz zu Flüssigkeiten und Gasen können unsere Hände sie nicht überqueren, sondern zerbröckeln oder absorbieren, solange sie nicht stark giftig sind.

Feststoffe sind normalerweise viel einfacher zu manipulieren oder aufzubewahren als eine Flüssigkeit oder ein Gas. Wenn ihre Partikel nicht fein geteilt sind, transportiert ein Windstrom ihn nicht in andere Richtungen. Sie werden im Raum fixiert, der durch die intermolekularen Wechselwirkungen ihrer Atome, Ionen oder Moleküle definiert ist.

Eigenschaften von Festkörpern

-Sie haben Masse, Volumen und Formen definiert. Ein Gas zum Beispiel hat weder ein Ende noch Start, da sie von dem Behälter abhängen, der es speichert.

-Sie sind sehr dicht. Feststoffe sind tendenziell dichter als Flüssigkeiten und Gase; Obwohl es einige Ausnahmen von der Regel gibt, insbesondere wenn Flüssigkeiten und Feststoffe verglichen werden.

-Die Entfernungen, die ihre Partikel trennen, sind kurz. Dies bedeutet, dass sie in ihrem jeweiligen Volumen sehr zusammenhängend oder verdichtet waren.

-Die intermolekularen Wechselwirkungen sind sehr stark, sonst würden sie nicht als solche existieren und unter terrestrischen Bedingungen schmelzen oder unterschwellten.

-Die Mobilität von Festkörpern ist in der Regel recht begrenzt, nicht nur aus materieller Sicht, sondern auch molekular. Seine Partikel sind in einer festen Position beschränkt, wo sie nur vibrieren können, sich jedoch nicht bewegen oder drehen (theoretisch).

Solide Eigenschaften

Fusionspunkte

Alle Feststoffe, es sei denn, sie zersetzen sich dabei und unabhängig davon, ob sie gute Wärmeleiter sind oder nicht, können sie in den flüssigen Zustand zu einer bestimmten Temperatur übergehen: ihren Schmelzpunkt. Wenn diese Temperatur erreicht ist, schaffen es seine Partikel endlich, ihren festen Positionen zu fließen und zu entkommen.

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Dieser Schmelzpunkt hängt von der Art des Feststoffs, seiner Wechselwirkungen, der Molmasse und der kristallinen retikulären Energie ab. In der Regel haben ionische Feststoffe und kovalente Netzwerke (wie Diamant und Siliziumdioxid) normalerweise die höchsten Schmelzpunkte; während molekulare Feststoffe die niedrigsten.

Das folgende Bild zeigt, wie ein Eiswürfel (fester Zustand) in den flüssigen Zustand geht:

Stoquiometrie

Ein Großteil der Feststoffe ist molekular, da es sich. Viele andere sind jedoch ionisch oder teilweise ionisch, daher sind ihre Einheiten keine Moleküle, sondern Zellen: eine Reihe von Atomen oder Ionen, die ordentlich angeordnet sind.

Hier müssen solche festen Formeln die Neutralität von Lasten respektieren und ihre Zusammensetzung und stöchiometrischen Beziehungen anzeigen. Zum Beispiel der Feststoff, dessen hypothetische Formel ist₂B₄ENTWEDER₂ Er weist darauf hin, dass er die gleiche Menge an Atomen wie von O (2: 2) hat, während er doppelt so viele B -Atome hat (2: 4).

Beachten Sie, dass die Unterläufe der Formel a₂B₄ENTWEDER₂ Sie sind Ganzzahlen, was zeigt, dass es sich um einen stöchiometrischen Feststoff handelt. Die Zusammensetzung vieler Feststoffe wird durch diese Formeln beschrieben. Die Lasten von A, B und oder müssen gleich Null hinzufügen, da es sonst eine positive oder negative Last geben würde.

Für Feststoffe ist es besonders nützlich zu wissen, wie sie ihre Formeln interpretieren können, da im Allgemeinen die Zusammensetzungen von Flüssigkeiten und Gasen einfacher sind.

Mängel

Feste Strukturen sind nicht perfekt; Sie präsentieren Unvollkommenheiten oder Mängel, wie kristallin sie auch sein können. Dies geschieht nicht bei Flüssigkeiten oder Gasen. Es gibt keine Regionen mit flüssigem Wasser, die im Voraus gesagt werden können, dass sie in Bezug auf seine Umgebung "versegt" sind.

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Solche Defekte sind dafür verantwortlich, dass Feststoffe hart und spröde, offensichtliche Eigenschaften wie Pirroelektrizität und Piezoelektrizität oder aufhören, Kompositionen definiert zu haben. Das heißt_0,4B_1.3ENTWEDER_0,5).

Reaktivität

Feststoffe sind normalerweise weniger reaktiv als Flüssigkeiten und Gase; Aber nicht aufgrund chemischer Ursachen, sondern auf die Tatsache, dass ihre Strukturen verhindern, dass die Reagenzien die Partikel im Inneren angreifen, und zuerst mit denen ihrer Oberfläche reagieren. Daher sind die Reaktionen, die an Festkörpern beteiligt sind, normalerweise langsamer; Es sei denn, sie werden besprüht.

Wenn ein Feststoff staubig ist, haben seine kleinsten Partikel eine größere Fläche oder Oberfläche, um zu reagieren. Aus diesem Grund werden feine Feststoffe normalerweise als potenziell gefährliche Reagenzien gekennzeichnet, da sie schnell entzündet werden oder energisch in Kontakt mit anderen Substanzen oder Verbindungen reagieren können.

Oft löst sich Feststoffe in einem Mittel der Reaktion auf, um das System zu homogenisieren und eine Synthese mit größerer Leistung durchzuführen.

Physisch

Mit Ausnahme des Schmelzpunkts und der Defekte entspricht das, was bisher gesagt wurde. Die Physik der Materialien konzentriert sich tief darauf, wie Licht, Klang, Elektronen und Wärme mit Feststoffen interagieren, ob kristallin, amorph, molekular usw.

Hier ist das, was durch plastische, elastische, starre, undurchsichtige, transparente, superkonduktorische, photoelektrische, mikroporöse, ferromagnetische, isolierende oder Halbleiterfeststoffe oder Halbleiter oder Halbleiter, und undurchsichtig, undurchsichtig, und undurchsichtig ist.

In der Chemie sind beispielsweise Materialien, die ultraviolette Strahlung oder sichtbares Licht nicht absorbieren. Auf die gleiche Weise, wie es bei Infrarotstrahlung auftritt, wenn Sie eine Verbindung charakterisieren möchten, indem Sie ihr Spektrum -IR erhalten oder den Fortschritt einer Reaktion untersuchen.

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Die Studie und Manipulation aller physikalischen Eigenschaften von Festkörpern erfordern enorme Einweihung sowie ihre Synthese und ihr Design, indem sie "Teile" an anorganischer, biologischer, organischer oder organometallischer Konstruktion für neue Materialien für neue Materialien auswählen, für neue Materialien.

Beispiele für Feststoffe

• Natriumchlorid (NaCl) oder gemeinsames Salz. Dies ist ein kristalliner Feststoff des ionischen Typs, was bedeutet, dass er ein Ion mit negativer Last und eine mit einer positiven Ladung hat.
• Aluminiumoxid (Al2o3) ist ein Keramikmaterial, das in Emaille und Tonen verwendet wird. Es ist ein ionischer kristalline Feststoff.
• Bariumchlorid (BACL2) ist ein giftiges, lösliches in Wasser. Dies ist auch ein ionischer Kristall.
• Du gehst raus. Verkäufe im Allgemeinen sind ionische kristalline Feststoffe.
• Silikate. Dies sind diejenigen, die auf dem Planeten Erde im Überfluss sind und aus Silizium und Sauerstoff bestehen. Sie sind ionische kristalline Feststoffstoffe.
• Eis. Dies ist ein Beispiel für molekulares kristallines Feststoff.
• Zucker (C12H22011). Wie Eis ist es ein kristalliner und molekularer Feststoff, der im Wasser gelöst werden kann.
• Benzoesäure. Molekularkristalline Feststoff.
• Diamant. Dieser kostbare Stein ist ein Beispiel für ein kovalentes Netzwerk solide.
• Amethyst. Wie der Diamant ist das Amethyst ein kovalenter Kristall.
• Smaragd. Kovalenter rot kristalline Feststoff.
• Saphir. Kovalenter rot kristalline Feststoff.
• Rubin. Es ist ein kovalenter Kristall.
• Graphit. Kovalenter kristalline Feststoff.
• Quarz. Kovalenter kristalline Feststoff.
• Lithium (Li). Metallischer kristalline Feststoff.
• Kalzium (Ac). Metallischer kristalline Feststoff.
• Natrium (N / A). Metallischer kristalline Feststoff.
• Polypropylen. Amorphem Typ fest.
• Nylon. Amorphes Feststoff.
• Glas. Amorphes Feststoff.
• Gummi. Amorphes Feststoff.
• Gel. Amorphem Typ fest.
• Plastik. Amorphes Feststoff.
• Wachs. Amorphes Feststoff.
• Polyethylen. Amorphes Feststoff.
• Silikon. Amorphes Feststoff.
• Teer. Amorphes Feststoff. 
• Baumwolle von Zucker. Amorphes Feststoff.

Verweise

1. Festkörperchemie. Abgerufen von: in.Wikipedia.Org
2. DR. Michael Lufaso. (S.F.). Vorlesungsnotizen für Festkörperchemie. Erholt von: UNF.Edu
3. Allgemeine Merkmale des Festkörperstaates. Erholt von: Askiitianer.com