Definición y significado de solido

Disambiguazione – Se stai cercando altri significati, vedi Solido (disambigua).

Si definisce solido una porzione di materia che si trova in uno stato condensato caratterizzato da resistenza a deformazione e a variazioni di volume.

La branca della fisica che si occupa dei solidi è detta fisica dello stato solido, mentre la chimica dello stato solido si concentra principalmente sulla natura e proprietà chimiche e chimico-fisiche dei solidi. Lo studio dei materiali solidi rientra nella Scienza dei materiali e nella Tecnologia dei materiali. Lo studio del comportamento meccanico del corpo solido è oggetto della meccanica dei solidi.

  Caratteristiche dei solidi

Alla scala microscopica, le particelle (atomi, molecole o ioni) che compongono un solido:

• sono fortemente stipate tra loro
• oscillano attorno a posizioni relative fisse nello spazio (moto di agitazione termica)
• reagiscono ai cambiamenti di forma e di volume con sforzi che sono funzione dell'entità della deformazione subita.

Dal punto di vista macroscopico, il concetto di solido si identifica con il concetto di materiale solido e di corpo solido.

Nel modello di corpo solido rientrano gran parte degli elementi strutturali più comuni (travi, piastre, membrane, ecc.) di cui la meccanica delle strutture fornisce una rappresentazione semplificata del comportamento.

  Cristallinità dei solidi

I solidi possono essere distinti in cristallini e amorfi a seconda che sia individuabile o no una struttura regolare nella disposizione delle particelle che li compongono.^[1] Un discorso a parte meritano i polimeri, nei quali generalmente zone a struttura regolare (cristallina) coesistono frammiste con zone a struttura irregolare (amorfa): in questi casi si usa parlare di percentuale di cristallinità.

La struttura di un solido ne influenza profondamente le proprietà: per esempio, la grafite pura e il diamante sono entrambi costituiti da atomi di carbonio e differiscono tra loro solo per il reticolo cristallino, eppure tali materiali presentano valori di durezza e caratteristiche esteriori (colore e indice di rifrazione) assai differenti.

  Solidi cristallini

Per approfondire, vedi la voce Struttura cristallina.

  Esempio di struttura cristallina: taranakite

I solidi cristallini hanno punto di fusione ben definito e talvolta presentano comportamenti differenti in differenti direzioni di misurazione, ovvero possono essere anisotropi. In presenza di un solvente molto polare (come l'acqua) danno luogo a soluzioni in cui gli ioni esistono solvatati in fase liquida. Sia tali soluzioni sia i solidi ionici fusi sono in grado di condurre la corrente elettrica, mentre allo stato solido ciò non è possibile perché gli elettroni sono implicati rigidamente nel legame ionico così come lo sono gli ioni.

I solidi cristallini possono essere ulteriormente classificati in base alla disposizione spaziale assunta dalle particelle che li compongono, ossia al loro reticolo cristallino e all'essere formati da un singolo cristallo (monocristalli) o da più cristalli (policristalli) aggregati tra loro. I monocristalli sono sfruttati in laboratorio per la caratterizzazione dei solidi cristallini tramite metodiche quali la diffrazione dei raggi X, la spettroscopia di diffrazione elettronica e la spettroscopia fotoelettronica.

  Solidi amorfi

Per approfondire, vedi la voce Solido amorfo.

  Esempio di solido amorfo: struttura molecolare del carbonio amorfo

I solidi amorfi, come conseguenza della loro struttura casuale, sono caratterizzati da maggior contenuto entropico rispetto ai solidi ionici e non hanno punto di fusione ben definito (i legami tra le particelle non hanno tutti la stessa forza) e costante nel tempo. Hanno la caratteristica di essere materiali isotropi e non sono solubili nei comuni solventi.

  Note

1. ^ Rolla, op. cit., p. 90

  Bibliografia

• Luigi Rolla, Chimica e mineralogia. Per le Scuole superiori, 29^a ed., Dante Alighieri, 1987.

  Voci correlate

• Stato della materia
• Temperatura di transizione vetrosa
• Corpo continuo
• Meccanica del continuo
• Meccanica dei solidi

  Altri progetti

• Commons contiene file multimediali su Solido
• Wikizionario contiene il lemma di dizionario «Solido»

V · D · M Stati della materia
Principali	Solido · Liquido · Gas · Plasma
Cambiamenti di stato	Fusione · Solidificazione · Cristallizzazione · Punto di fusione · Ebollizione · Evaporazione · Condensazione · Sublimazione · Brinamento
Miscele	Sospensione · Dispersione · Soluzione · Lega · Colloide · Aerosol · Nebbia · Spray liquido · Fumo · Particolato · Polvere · Schiuma · Emulsione · Sol · Aerogel · Gel  · Schiuma solida · Miscela gassosa
Altri	Vapore · Aeriforme · Fluido · Gas perfetto · Gas reale · Fluido supercritico · Superfluido · Supersolido · Condensato di Bose-Einstein · Condensato fermionico · Materia degenere · Materia strana · Plasma di quark e gluoni · Cristalli liquidi · Fluido ideale
Concetti	Punto triplo · Punto critico · Equazione di stato · Curva di raffreddamento · Fase · Solidus · Liquidus

Portale Chimica

Portale Ingegneria

Portale Meccanica