Estado Sólido: Todo Lo Que Ocupas Saber

La materia puede aparecer en cinco estados distintos. A saber, sólido, líquido, gaseoso, plasma y condensado Bosé-Eintein. El más fácil de identificar y con el que más familiarizados estamos, es el estado sólido.

 

Para conocer todo lo necesario acerca de este estado de la materia, a continuación te presentaré sus principales características y sus propiedades en cada uno de sus tipos.

Características Generales

Entre las más evidentes, destaca su resistencia a las deformaciones, su rigidez, su dureza y su alta densidad, las cuales pueden evidenciarse con la simple interacción con el elemento sólido.

Sin embargo, todavía hay muchas características que se escapan a simple vista y requieren de análisis de profundos para comprender sus propiedades fascinantes.

La proximidad en su estructura a nivel atómica trae como consecuencia la inercia que presenta cuando un sólido se somete a moldeamientos.

Además de esto, el movimiento molecular de las partículas de un sólido se limita a vibraciones muy pequeñas por parte de los átomos, alrededor de posiciones fijas.

Ambos aspectos hacen que la mayoría de los sólidos cuenten con una forma fija que es más fácil de romper que de modificar (cualidad quebradiza).

Tipos de Sólidos

Los sólidos también pueden clasificarse en dos diferentes tipos, cuyas propiedades pueden verse alteradas en mayor o menor proporción. Estos pueden ser sólidos cristalinos y sólidos amorfos.

1.- Sólidos Cristalinos

También llamados simplemente “cristales”, son generalmente vistos como los verdaderos sólidos de la naturaleza.

Se componen por elementos cuyos átomos, iones y moléculas están ordenados en un patrón simétrico y constante, sin discrepancias de ningún tipo.

Su estructura más simple se conoce como “celda unitaria”, que puede entenderse como un ladrillo que sumado uno tras otro forma una pared, comprendida como la superficie del sólido.

La suma del total de celdas unitarias conforma lo que se conoce como red cristalina, existiendo 14 tipos de redes distintas que se clasifican a su vez en 7 sistemas cristalinos diferenciados por el orden de los átomos.

Dichos sistemas cristalinos pueden ser:

  • Cúbicos.
  • Hexagonales
  • Tetragonales
  • Rombédricos.
  • Ortorrómbicos.
  • Monoclínicos.
  • Tricíclicos.

Entre sus principales propiedades destaca su incapacidad para ser comprimido en formas más pequeñas.

Además, todas sus celdas poseen un mismo punto de fusión, lo que quiere decir que durante esta transformación de estado todas las celdas ceden al mismo tiempo y no una por una.

De igual forma, los sólidos cristalinos pueden clasificarse en 4 subtipos:

Sólidos Iónicos

Están compuestos por celdas con iones de cargas opuestas (un catión de carga negativa y un anión de carga positiva), generando una gran fuerza de atracción entre ambas.

Esto hace que se requieran grandes temperaturas para romper los enlaces iónicos que den lugar al proceso de fusión (entre 300 y 1000ºC).

Además, estos sólidos pueden disolverse en agua, convirtiéndolos en grandes conductores de electricidad.

Sólidos Moleculares

A diferencia de los cristales, los sólidos moleculares poseen enlaces unidos covalentemente por fuerzas electrostáticas, que implican un intercambio constante de electrones.

Estos enlaces son más débiles que los iónicos, por lo que cuentan con puntos de fusión más bajos (con temperaturas menores a los 100ºC).

La gran mayoría de los sólidos moleculares no se disuelven en agua, sino en disolventes tales como el benceno y el octano.

Sólidos de Redes Covalentes

Estos sólidos tienen como característica fundamental el no poseer moléculas individuales, sino átomos unidos de forma covalente en una red continua. Como resultado, se obtienen cristales enormes.

Poseen propiedades similares a los sólidos iónicos, debido a su gran resistencia y puntos de fusión que ceden a temperaturas muy elevadas (superiores a los 1000ºC).

Sin embargo, estos no son disolubles en agua.

Sólidos Metálicos

Poseen enlaces metálicos, cuyos electrones se desplazan con mayor libertad que en el resto de los sólidos.

La libertad de sus electrones se ve reflejada en una alta conductibilidad de electricidad y de calor.

Se caracterizan por ser opacos y lustrosos, pero además poseen cualidades tanto de maleabilidad como ductilidad, es decir, pueden ser deformados y estirados como cables.

Finalmente, cuentan con puntos de fusión notablemente elevados (entre 300 y 1000ºC) a excepción del mercurio y el fósforo.

2.- Sólidos Amorfos

Tal y como su nombre lo indica, son tipos de sólidos que incumplen a la norma general debido a que no poseen una forma bien definida.

A pesar de esto, suelen ser bastante comunes de encontrar, presentándose en forma de; vidrio, caucho, goma, y gran parte de los plásticos.

A diferencia de los cristales cuyos enlaces se rompen al mismo tiempo, las celdas unitarias de este tipo de sólido sí muestran un punto de fusión gradual (como en la cera de vela que se derrite progresivamente).

Las temperaturas necesarias para alcanzar este punto de fusión dependen del elemento en sí, estando poco definidas en cuanto a un punto general para todos.

Además, son conocidos como isotrópicos, debido a que propiedades tales como la refracción, la conductividad y la resistencia son siempre las mismas sin importar la dirección hacia la cual es aplicada la fuerza al sólido.

Estos dos tipos de sólidos, junto con sus propiedades individuales, conforman todas las características que necesitas conocer acerca de este estado de la materia.

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