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Generalidades y Características más importantes

Sólidos

De los tres estados de la materia, gaseoso, líquido y solido, este último presenta el mayor grado de organización. El estado líquido no aproxima a este alto grado de organización, y en el estado gaseoso no se aprecia organización alguna sino que casi siempre encontramos un desorden completo. Dicho alto orden de organización es eldistingue a los sólidos de otros estados. Los rasgos más importantes de los sólidos cristalinos son: la rigidez, la incompresibilidad y las características geométricas. Encontraremos que la explicación de estas propiedades macroscópicas en función de la Teoría atómica implica la idea de una red cristalográfica: un ordenamiento permanente de los átomos unidos entre si por fuerzas de magnitudconsiderable. De esta manera, los comportamientos moleculares extremos se encuentran en los gases y en los sólidos. En los primeros tenemos una disposición ordenada en donde las fuerzas interatómicas son grandes.
En un sólido cristalino los átomos, iones o moléculas que lo integran están dispuestos según un patrón geométrico fijo que se repite una y otra vez en tres dimensiones. Cada partícula estarestringida a un punto determinado en la estructura cristalina, la cual puede vibrar en torno a este punto, pero la amplitud de la vibración rara vez es tan intensa que propicie el deslizamiento de una partícula sobre otra. El alto e inmutable grado de orden en la microestructura se traduce a menudo en la formación de cristales macroscópicos con forma geométrica precisa: sal de mesa o cloruro de sodio,NaCI; cuarzo, SiO2; fluorita, CaF2.
Los sólidos cristalinos poseen propiedades físicas típicas (punto de fusión, densidad, calor de fusión) que pueden utilizarse para identificarlos. El calor que debe ser absorbido para destruir la estructura cristalina y fundir 1 mol de un solido recibe el nombre de calor de fusión. Cuando un solido se funde siempre se absorbe calor.
La densidad de unasustancia en estado solido es ordinariamente algo mayor (un 10%), que en estado liquido, lo que indica que las partículas están sin duda más juntas. Algunas sustancias, de las cuales el agua constituye el ejemplo mas típico, se expansionan al congelarse debido a la formación de una estructura solida ``abierta´´. Por esto es que los cubos de hielo flotan en un vaso de agua.
Los sólidos cristalinos(cloruro sódico, azúcar, azufre, cuarzo, etc.) deben distinguirse de las sustancias amorfas, tales como el vidrio, el plexiglás, el caucho o cualquiera de los otros plásticos. Estos materiales amorfos poseen algunas de las propiedades mecánicas comúnmente asociadas con la palabra ``sólido´´, pero no se encuentran en formas características regulares. Algo aun más importante es que los materialesamorfos son isotrópicos; sus propiedades, tales como la resistencia mecánica, el índice de refracción y la conductividad eléctrica, son iguales en todas las direcciones. Esta es una característica que tienen en común con los líquidos y los gases. Los sólidos cristalinos son muy diferentes, porque ellos son anisotrópicos; sus propiedades mecánicas y eléctricas dependen en general de la dirección en quese miden. La anisotropía de los cristales es importante, porque ella proporciona una eficaz indicación de la existencia de una red atómica ordenada.
Encontraremos en verdad que la disposición atómica de las sustancias amorfas no poseen el orden que se encuentra en las redes cristalinas sino que más bien presenta desorden que es característico de los líquidos. Por consiguiente, la palabra``solido´´ se emplea en el sentido científico mas riguroso para citar a las materias cristalinas únicamente.

Características generales del estado solido

En el estado solido, las moléculas, los átomos o iones que componen a una determinada sustancia están unidos entre si por fuerzas intermoleculares intensas, formando un todo compacto. Los efectos de estas interacciones inciden en las propiedades...