Γιατί τα στερεά είναι δυνατά;

Τα στερεά είναι ισχυρά λόγω των ισχυρών δυνάμεων έλξης μεταξύ των συστατικών σωματιδίων τους. Εδώ είναι μια κατανομή:

* Συσκευασμένα σωματίδια: Στα στερεά, τα σωματίδια (άτομα, μόρια ή ιόντα) είναι σφιχτά συσκευασμένα μαζί, αφήνοντας πολύ λίγο χώρο μεταξύ τους. Αυτή η στενή εγγύτητα έχει ως αποτέλεσμα ισχυρές δυνάμεις μεταξύ των σωματιδίων.

* Ισχυρές δυνάμεις μεταξύ σωματιδίων: Οι δυνάμεις που συγκρατούν τα σωματίδια μαζί σε στερεά είναι ισχυρές, είτε λόγω:

* Ιονική σύνδεση: Η ηλεκτροστατική έλξη μεταξύ των αντίθετα φορτισμένων ιόντων (όπως στο επιτραπέζιο αλάτι).

* ομοιοπολική σύνδεση: Κοινή χρήση ηλεκτρονίων μεταξύ ατόμων (όπως στα διαμάντια).

* Μεταλλική σύνδεση: Τα ελεύθερα ηλεκτρόνια που μοιράζονται μεταξύ των μεταλλικών ιόντων, σχηματίζοντας μια "θάλασσα" ηλεκτρονίων που συγκρατούν τα ιόντα μαζί (όπως στον χαλκό).

* Van der Waals Δυνάμεις: Οι ασθενέστερες δυνάμεις που προκύπτουν από προσωρινές διακυμάνσεις στην κατανομή ηλεκτρονίων (όπως στον ξηρό πάγο).

* ακαμψία και σταθερό σχήμα: Οι ισχυρές δυνάμεις εμποδίζουν τα σωματίδια να κινούνται ελεύθερα. Δονείται στη θέση τους, αλλά οι θέσεις τους είναι σχετικά σταθερές. Αυτό οδηγεί σε στερεά που έχουν οριστικό σχήμα και όγκο.

* Αντίσταση στην παραμόρφωση: Λόγω των ισχυρών δυνάμεων και των σταθερών θέσεων, τα στερεά αντιστέκονται στην παραμόρφωση. Χρειάζεστε πολλή δύναμη για να αλλάξετε το σχήμα τους.

Παραδείγματα:

* μέταλλα: Τα μέταλλα είναι ισχυρά λόγω της ισχυρής μεταλλικής σύνδεσης που συγκρατεί τα άτομα τους μαζί. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο χρησιμοποιούμε χάλυβα στην κατασκευή.

* Διαμάντια: Τα διαμάντια είναι απίστευτα σκληρά λόγω των ισχυρών ομοιοπολικών δεσμών τους.

* αλάτι: Οι κρύσταλλοι αλατιού είναι ισχυροί λόγω της ηλεκτροστατικής έλξης μεταξύ ιόντων νατρίου και χλωριούχου.

Εξαιρέσεις:

Ενώ τα περισσότερα στερεά είναι ισχυρά, υπάρχουν κάποιες εξαιρέσεις, όπως:

* μαλακά στερεά: Ορισμένα στερεά, όπως το βούτυρο ή το κερί, είναι πιο μαλακά επειδή οι δυνάμεις τους μεταξύ των σωματιδίων είναι ασθενέστερες.

* Άμορφα στερεά: Ορισμένα στερεά δεν έχουν τακτική διάταξη σωματιδίων, οδηγώντας σε λιγότερη αντοχή. Παραδείγματα περιλαμβάνουν γυαλί και καουτσούκ.

Στην ουσία, η αντοχή ενός στερεού προέρχεται από το συνδυασμό των στενών σωματιδίων του, των ισχυρών δυνάμεων μεταξύ των σωματιδίων και των σταθερών θέσεων αυτών των σωματιδίων.