État solide

Nous expliquons ce qu’est l’état solide et quelles sont ses principales caractéristiques. De plus, les changements de statut qu’il permet et plus encore.

L’état solide a une structure physique très bien définie.

Qu’est-ce que l’état solide ?

L’état solide est compris comme l’une des quatre formes essentielles de la matière (avec le liquide, le gaz et le plasma), appelées états d’agrégation .

Il se caractérise par la rigidité des liaisons entre ses particules , ce qui lui confère une résistance à la déformation et une structure physique très bien définie.

Les particules de substances solides sont liées entre elles par des forces de cohésion qui maintiennent leur forme et leur volume stables et leur confèrent plus ou moins de dureté et de résistance.

Ces forces peuvent cependant être surmontées par des processus physiques de changement d’état qui permettent de convertir un solide en liquide ou en gaz , ou de transformer des substances naturellement liquides ou gazeuses en solides.

Voir aussi: Métalloïdes

Caractéristiques de l’état solide

  • cohésion . La nature des solides est chimiquement identique à celle de leurs variantes liquides et gazeuses, mais dans cet état les particules qui composent la matière sont très proches les unes des autres, maintenues en place par des liaisons fortes (forces de cohésion) qui donnent à l’ensemble une forme définie. , avec des limites claires et cohérentes.
Les particules solides sont maintenues ensemble par des forces de cohésion.
  • rigidité . Les solides résistent généralement à la torsion et à la flexion car ils s’opposent à la déformation. Dans d’autres cas, ils ont une mémoire de forme : la tendance à conserver ou à retrouver leur forme stable en présence de forces déformantes, telles que le poids ou la gravité .
  • incompressibilité . Les solides, contrairement aux gaz et aux liquides, ne peuvent pas être compressés plus qu’ils ne le sont déjà, donc lorsqu’ils sont soumis à des forces de compression extrêmes, ils se fracturent ou se décomposent souvent en plus petits morceaux. Pour cette raison, un objet solide ne peut pas être placé dans un conteneur dont le volume est inférieur à celui de l’objet solide.
  • dureté . De nombreux solides résistent à la pénétration d’autres solides et même au grattage de leurs surfaces. C’est ce qu’on appelle la dureté : la résistance physique aux autres solides. L’élément le plus dur connu est le diamant.
Le solide connu le plus dur est le diamant.
  • fragilité . La fragilité accompagne souvent la dureté des matériaux solides et est la capacité des matériaux solides à se fissurer, se fendre ou se briser en plus petits morceaux lorsque leur résistance à la déformation est surmontée par une force spécifique. C’est le contraire de l’élasticité.
  • élasticité . L’élasticité, contrairement à la fragilité et à la dureté, est la propriété qu’ont certains solides de subir une déformation momentanée en présence d’une force constante, puis de reprendre leur forme d’origine une fois libérés de celle-ci.
  • ductilité . C’est la propriété de certains solides, notamment de certains métaux comme le cuivre , de se déformer plastiquement en présence d’une force soutenue, sans se rompre, en formant des fils ou des fils du même matériau. Les solides dotés de cette capacité sont ductiles.
Le cuivre a la capacité de se plier sans se casser.
  • malléabilité _ Les solides malléables sont ceux qui peuvent être travaillés par déformation, c’est-à-dire que de fines feuilles de matériau peuvent être fabriquées sans se casser. Cette propriété, avec la ductilité, est essentielle dans l’industrie des métaux.

Processus de transformation en solide

Il existe des procédés physiques pour rendre solide une substance qui n’est pas :

  • solidification . Il consiste à retirer de l’énergie thermique d’un liquide spécifique, ralentissant le mouvement de ses particules jusqu’à les forcer à établir des liens solides et à acquérir des formes définies, telles que des cristaux de glace.
  • Gel _ Il consiste à comprimer (augmenter la pression) un liquide jusqu’à ce que ses particules aient plus d’interaction et que la transformation en solide se produise.
  • Dépôt ou sublimation inverse . Elle consiste à modifier les conditions de température ou de pression d’un gaz, pour le faire cristalliser ou devenir solide, sans passer au préalable par l’état liquide.

Processus de passage du solide au liquide et au gaz

La fusion est le transfert de l’état solide au liquide.

Les solides peuvent devenir liquides ou gazeux par modification de leurs conditions de température ou de pression de la manière suivante :

  • Fusionner . C’est l’augmentation de la température d’un solide jusqu’à ce qu’il atteigne son point de fusion. Il est obtenu en introduisant de l’énergie dans ses particules et en rompant le lien entre elles, ce qui fait que le solide s’écoule vers la liquidité.
  • sublimation . C’est le processus inverse du dépôt, dans lequel un solide est transformé directement en gaz, par des changements de température et de pression, sans passer d’abord par l’état liquide.