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Descubre cuáles son las propiedades de los sólidos

Propiedades de los sólidos

El sólido es uno de los tres estados principales de la materia, junto con el líquido y el gas. La materia es el “material” del universo, los átomos, moléculas e iones que componen todas las sustancias físicas.

En un sólido, estas partículas se empaquetan juntas y no son libres de moverse dentro de la sustancia. El movimiento molecular de las partículas en un sólido se limita a vibraciones muy pequeñas de los átomos alrededor de sus posiciones fijas. Por lo tanto, los sólidos tienen una forma fija que es difícil de cambiar.

Las propiedades de los sólidos se dividen en dos categorías, sólidos cristalinos y sólidos amorfos, en función de cómo están dispuestas las partículas.

Sólidos cristalinos

Los sólidos cristalinos, o cristales, se consideran como sólidos verdaderos. La sal de mesa común es un ejemplo de este tipo de sólido.

En los sólidos cristalinos, los átomos, iones o moléculas están dispuestos en un patrón ordenado y simétrico que se repite en todo el cristal. La estructura de repetición más pequeña de un sólido se llama celda unitaria, que es como un ladrillo en una pared. Las celdas unitarias se combinan para formar una red llamada red cristalina.

Además de la disposición regular de las partículas, los sólidos cristalinos tienen otras propiedades características. Generalmente son incompresibles, lo que significa que no se pueden comprimir en formas más pequeñas.

Propiedades de los sólidos
Propiedades de los sólidos

Debido a la estructura geométrica repetitiva del cristal, todos los enlaces entre las partículas tienen la misma resistencia. Esto significa que un sólido cristalino tendrá un punto de fusión distinto, porque la aplicación de calor romperá todos los enlaces al mismo tiempo.

Hay cuatro tipos de sólidos cristalinos: sólidos iónicos, sólidos moleculares, sólidos covalentes en red y sólidos metálicos.

Sólidos iónicos

Los compuestos iónicos forman cristales que están compuestos de iones cargados de manera opuesta: un catión de carga positiva y un anión de carga negativa.

Debido a la fuerte atracción entre cargas opuestas, se necesita una gran cantidad de energía para superar los enlaces iónicos. Esto significa que los compuestos iónicos tienen puntos de fusión muy altos, a menudo entre 300 y 1,000 grados Celsius.

Si bien los cristales en sí son duros, frágiles y no conductores, la mayoría de los compuestos iónicos se pueden disolver en agua, formando una solución de iones libres que conducirán la electricidad.

Sólidos moleculares

Los sólidos moleculares están compuestos por moléculas unidas covalentemente atraídas entre sí por fuerzas electrostáticas (llamadas fuerzas de van der Waals).

Debido a que los enlaces covalentes implican el intercambio de electrones en lugar de la transferencia total de esas partículas, los electrones compartidos pueden pasar más tiempo en la nube de electrones del átomo más grande, causando una polaridad débil o cambiante.

Esta atracción electrostática entre los dos polos (dipolos) es mucho más débil que los enlaces iónicos o covalentes, por lo que los sólidos moleculares tienden a ser más blandos que los cristales iónicos y tienen puntos de fusión más bajos.

Los ejemplos de sólidos moleculares incluyen hielo, azúcar y halógenos como cloro sólido.

Sólidos covalentes en red

Propiedades de los sólidos
Propiedades de los sólidos

En una red sólida, no hay moléculas individuales. Los átomos están unidos covalentemente en una red continua, lo que resulta en cristales enormes.

En una red sólida, cada átomo está unido covalentemente a todos los átomos circundantes. Los sólidos de red tienen propiedades similares a los sólidos iónicos. Son sólidos muy duros, algo frágiles con puntos de fusión extremadamente altos. A diferencia de los compuestos iónicos, no se disuelven en agua ni conducen electricidad.

Los ejemplos de sólidos de red incluyen diamantes, amatistas y rubíes.

Sólidos metálicos

Los metales son sólidos opacos y lustrosos que son tanto maleables como dúctiles. Maleable significa que son blandos y pueden ser formados o prensados ​​en láminas delgadas, mientras que dúctiles significa que pueden ser estirados hacia cables.

Sólidos amorfos

Propiedades de los sólidos
Propiedades de los sólidos

En los sólidos amorfos (literalmente sólidos sin forma), las partículas no tienen un patrón reticular repetitivo. También se les llama “pseudo sólidos”.

Los ejemplos de sólidos amorfos incluyen vidrio, caucho, geles y la mayoría de los plásticos. El punto de fusión no está definido en un sólido amorfo. Ya que se derrite gradualmente en un rango de temperaturas, porque los enlaces no se rompen todos a la vez.

Esto significa que un sólido amorfo se fundirá en un estado suave y maleable (como la cera para velas o vidrio fundido) antes de convertirse completamente en un líquido.

Los sólidos amorfos no tienen simetría característica, por lo que no tienen planos regulares de escisión cuando se cortan; los bordes pueden ser curvos. Se llaman isotrópicos porque las propiedades tales como el índice de refracción, la conductividad y la resistencia a la tracción son iguales independientemente de la dirección en la que se aplica una fuerza.

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