Características del estado sólido

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Autor: Redacción Ejemplode.com.

El estado sólido de la materia es aquel en el que sus átomos o moléculas se encuentran compactas, unidas entre sí, dándole una consistencia y una forma física. Tiene propiedades que le distinguen de los otros estados de agregación: líquido y gaseoso, y que le van a conferir los atributos físicos y los comportamientos químicos ampliamente observados.

Las características principales del estado sólido son:

En general, los sólidos muestran las siguientes características, cada una de las cuales se va a explicar por separado, en forma más detallada:

  • Estructura interna: amorfos o cristalinos
  • Punto de fusión
  • Densidad
  • Dureza
  • Ductilidad
  • Maleabilidad
  • Conductividad térmica
  • Conductividad eléctrica
  • Magnetismo

Estructura interna: amorfos o cristalinos

Los sólidos tienen, por la disposición de sus átomos, dos posibles configuraciones internas:

  • Sólidos amorfos
  • Sólidos cristalinos

Los sólidos amorfos son aquellos que conforman entre sus partículas una estructura irregular y desordenada. Este tipo de sólidos son isotrópicos, por lo que su fusión no se presenta a una temperatura definida. Cuando se quiebran, estos sólidos quedan en piezas de tamaños muy variados y de formas diversas; por ejemplo, el vidrio.

Los sólidos cristalinos son los que, gracias a las uniones entre sus átomos o moléculas, forman estructuras cristalinas, ordenadas y compactas. Este tipo de sólidos tienen su fusión a una temperatura fija. Al romperse, dejan piezas de formas regulares. Entre estos sólidos se encuentran el azúcar y la sal.

 

Punto de fusión

El punto de fusión es la temperatura a la que el sólido comienza a pasar al estado líquido. En el caso de los compuestos químicos inorgánicos, que son las sustancias minerales, esta temperatura es muy alta. En los metales, por ejemplo, el punto de fusión puede llegar a los miles de grados centígrados.

En cambio, en los compuestos químicos orgánicos, como los carbohidratos, las proteínas y los alcoholes, por citar algunos ejemplos, el punto de fusión es mucho menor. Y, de hecho, en muchos sólidos orgánicos se llega, más bien, a una temperatura de autoignición, y en lugar de empezar a derretirse inician a arder en una combustión.

Densidad

La densidad es la propiedad física de la materia que indica la cantidad de masa que hay en cada unidad de volumen. En los sólidos es generalmente mayor que en los líquidos y los gases, dado que las partículas se encuentran más compactas y ordenadas. Sin embargo, puede haber una excepción en los materiales sólidos que son muy porosos.

Dureza

La dureza es la resistencia que opone la superficie del sólido a ser rayada o desgastada por otro. Ejemplos de sólidos con alta dureza son el diamante y el carburo de tungsteno. Ambos materiales son utilizados para fabricar puntas para maquinaria de talleres de torno, en los que se corta el acero para diseñar piezas mecánicas. Ejemplos de sólidos poco duros son el talco y el yeso.

Ductilidad

La ductilidad es la capacidad exclusiva de algunos metales para ser moldeados y que se formen alambres con ellos, sin que se quiebren con el esfuerzo que se les imprime. Ejemplos de sólidos dúctiles son el cobre, el aluminio, el oro, la plata. De hecho, el propósito de crear alambres es la conducción de la corriente eléctrica, y todos los metales mencionados son buenos conductores.

Ductilidad de un sólido: el metal cobre

Maleabilidad

La maleabilidad es la capacidad de los materiales sólidos para ser deformados y que se creen diversas geometrías con ellos, sin que se quiebren. Esta propiedad es aprovechada en los metales, para la creación de láminas delgadas. Por ejemplo, el aluminio se lleva a espesores muy pequeños para crear el papel aluminio. También hay láminas metálicas para fabricar monedas.

Conductividad térmica

La conductividad térmica es la propiedad de los materiales que permite que la energía calorífica se transporte a través de ellos. Los sólidos que mejor conductividad térmica tienen son los metales cobre, oro y plata. Por otro lado, los sólidos que hacen lo opuesto se llaman aislantes térmicos. Ejemplos de sólidos aislantes térmicos son el poliuretano y el poliestireno.

Conductividad eléctrica

La conductividad eléctrica es la propiedad de los materiales que permite que la energía eléctrica circule a través de ellos. Los sólidos que mejor conductividad eléctrica tienen son los metales cobre, oro y plata. Por otro lado, los sólidos que hacen lo opuesto se llaman aislantes eléctricos. Ejemplos de sólidos aislantes eléctricos son el polietileno y el polipropileno.

La conductividad eléctrica se da en sólidos como los metales

Magnetismo

El magnetismo es una propiedad natural de sólidos como la magnetita (Fe3O4), y consiste en la capacidad de atraer otros objetos metálicos. Para que se presente la atracción, uno de los dos sólidos metálicos debe tener magnetismo natural o inducido por medio de un campo eléctrico. A los sólidos que tienen magnetismo se les denomina imanes o magnetos, generalmente.

Tipos de enlaces del estado sólido

En el estado sólido pueden presentarse tres tipos de enlace entre los átomos que lo conforman:

  • Enlace iónico
  • Enlace covalente
  • Enlace metálico

El enlace iónico se presenta entre dos átomos o grupos de átomos que lleven una carga eléctrica. A estos portadores de carga eléctrica se les llama iones, y tienen que unirse uno positivo a otro negativo, para neutralizar sus cargas entre sí. Un ejemplo de sólido con enlace iónico es el cloruro de sodio (NaCl, sal de mesa).

Los sólidos iónicos pueden disolverse en el agua, de manera que sus iones se separan, dejando en el medio acuoso las cargas positivas y negativas. Esta combinación del sólido iónico con el agua es una disolución, la cual gracias a las cargas dispersas, tendrá la capacidad de conducir una corriente eléctrica.

El enlace covalente se presenta entre dos átomos, uno de los cuales tiene electrones de valencia de sobra. Otro átomo que tenga deficiencia de estos electrones los va a recibir. Un ejemplo de sólido con enlaces covalentes es el azúcar o sacarosa, de fórmula C12H22O11.

El enlace metálico se presenta entre los átomos de un elemento metal. Dependiendo del que se trate, los átomos van a formar un arreglo en forma de malla que le va a conferir las propiedades físicas y químicas al sólido.

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Citado APA: (A. 2013,10. Características del estado sólido. Revista Ejemplode.com. Obtenido 10, 2013, de https://www.ejemplode.com/38-quimica/3456-caracteristicas_del_estado_solido.html)

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Comentarios:

  1. Gracias por la ayuda, me salvó la vida, no tengo el libro pero me salvó su página.
    Por Eugenia 04.21.18 a las 15:14:47
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