Sólido
Un sólido es un estado de la materia con forma y volumen definidos porque sus partículas están empaquetadas de forma compacta y solo vibran en su lugar.
Definition
Un sólido es un estado de la materia con forma definida y volumen definido, porque fuerzas de atracción fuertes mantienen a sus partículas en posiciones fijas donde solo pueden vibrar en lugar de alejarse de su sitio. Los sólidos son casi incompresibles y usualmente son más densos que la forma líquida de la misma sustancia, y los sólidos cristalinos arreglan sus partículas en un patrón regular repetitivo mientras que los sólidos amorfos como el vidrio y el caucho no lo hacen. El enlace clasifica aún más a los sólidos: los sólidos iónicos forman una red de iones con puntos de fusión altos y fragilidad, los sólidos metálicos mantienen unida una red de cationes en un mar de electrones compartidos, dando conductividad y maleabilidad, los sólidos covalentes en red enlazan átomos en enlaces covalentes continuos dando dureza extrema y puntos de fusión altos, y los sólidos moleculares son moléculas discretas mantenidas unidas solo por fuerzas intermoleculares débiles, dándoles puntos de fusión bajos.
Example
Una roca, un cubo de hielo y un bloque de madera mantienen todos la misma forma sin importar qué recipiente los contenga, porque sus partículas están fijas en su lugar y solo vibran. La sal de mesa es un sólido cristalino donde los iones de sodio y cloruro se alternan en un patrón cúbico, razón por la cual los granos de sal forman pequeños cubos, y el hielo arregla las moléculas de agua en hexágonos, razón por la cual los copos de nieve tienen seis lados; el diamante, en cambio, es un sólido covalente en red donde cada átomo de carbono se enlaza tetraédricamente a otros cuatro, dándole un punto de fusión por encima de $3500^\circ\text{C}$ y la mayor dureza de cualquier material natural, mientras que el yodo molecular, sujeto solo por fuerzas de dispersión débiles, se sublima fácilmente a temperatura ambiente.
Key Insight
El hielo es un sólido raro que flota en su propio líquido, porque el agua se expande aproximadamente $9\%$ al congelarse en un cristal hexagonal con más espacio vacío que el líquido tiene. Ese mismo espaciado atómico regular en un cristal resulta coincidir con la longitud de onda de los rayos X, así que los cristales los difractan, y la ley de Bragg, $n\lambda = 2d\sin\theta$, convierte ese patrón de difracción en posiciones atómicas, el método que reveló las estructuras del $NaCl$, el ADN y miles de proteínas.