Solido
Il solido è uno dei tre stati comuni della materia. Le molecole dei solidi sono strettamente legate tra loro, possono solo vibrare. Questo significa che i solidi hanno una forma definita che cambia solo quando viene applicata una forza. Questo è diverso dai liquidi e dai gas che si muovono in modo casuale, un processo chiamato flusso.
Quando un solido diventa un liquido, si parla di fusione. I liquidi diventano solidi per congelamento. Alcuni solidi, come il ghiaccio secco, possono trasformarsi in gas senza diventare prima liquidi. Questo si chiama sublimazione.
Un diagramma di come le molecole sono disposte in un solido.
Tipi di solidi
Le forze tra gli atomi in un solido possono assumere molte forme. Per esempio, un cristallo di cloruro di sodio (sale comune) è composto da sodio e cloro ionici, che sono tenuti insieme da legami ionici. Nel diamante o nel silicio, gli atomi condividono elettroni e creano legami covalenti. Nei metalli, gli elettroni sono condivisi nei legami metallici. Alcuni solidi, come la maggior parte dei composti organici, sono tenuti insieme dalle "forze di van der Waals" che provengono dalla polarizzazione della nube di carica elettronica su ogni molecola. Le differenze tra i tipi di solidi derivano dalle differenze tra i loro legami.
Metalli
La maggior parte dei metalli sono forti, densi e buoni conduttori di elettricità e calore. La massa degli elementi della tavola periodica, quelli a sinistra di una linea diagonale disegnata dal boro al polonio, sono metalli. Le miscele di due o più elementi in cui il componente maggiore è un metallo sono note come leghe.
Le persone hanno usato i metalli per molti scopi fin dalla preistoria. La forza e l'affidabilità dei metalli ha portato al loro uso diffuso nella costruzione di edifici e altre cose, così come nella maggior parte dei veicoli, molti strumenti, tubi, segnali stradali e binari ferroviari. Il ferro e l'alluminio sono i due metalli più usati. Sono anche i metalli più comuni nella crosta terrestre. Il ferro è più comunemente usato sotto forma di una lega, l'acciaio, che ha fino al 2,1% di carbonio, rendendolo molto più duro del ferro puro.
Poiché i metalli sono buoni conduttori di elettricità, sono preziosi negli strumenti elettrici e per trasportare una corrente elettrica su lunghe distanze con poca perdita di energia. Per questo motivo, le reti elettriche si basano su cavi metallici per ottenere elettricità. Gli impianti elettrici domestici, per esempio, sono cablati con il rame per i suoi buoni usi conduttivi. L'alta conducibilità termica della maggior parte dei metalli li rende anche utili per gli utensili da cucina.
Minerali
I minerali sono solidi naturali formati attraverso molti processi geologici sotto alte pressioni. Per essere considerato un vero minerale, una sostanza deve avere una struttura cristallina con cose fisiche uniformi in tutto. I minerali differiscono nella composizione da elementi puri e sali semplici a silicati molto complessi con migliaia di forme conosciute. Al contrario, un campione di roccia è un aggregato casuale di minerali e/o mineraloidi, e non ha una composizione chimica specifica. La maggior parte delle rocce della crosta terrestre hanno quarzo (SiO2 cristallino), feldspato, mica, clorite, caolino, calcite, epidoto, olivina, augite, orneblenda, magnetite, ematite, limonite e pochi altri minerali. Alcuni minerali, come il quarzo, la mica o il feldspato sono comuni, mentre altri sono stati trovati solo in pochi posti al mondo. Il gruppo più grande di minerali è di gran lunga quello dei silicati (la maggior parte delle rocce sono ≥95% di silicati), che sono fatti in gran parte di silicio e ossigeno, anche con ioni di alluminio, magnesio, ferro, calcio e altri metalli.
Il pinnacolo del Chrysler Building di New York, l'edificio in mattoni con struttura in acciaio più alto del mondo.
Una collezione di diversi minerali.
