Mostrar código-fonte de Sólido

{{Mecânica do contínuo|Mecânica dos sólidos}}
[[Imagem:Icecube.jpg|thumb|300px|right|O [[gelo]] é o estado sólido da [[água]].]]
O estado '''sólido''' é um estado da [[matéria]], cujas características são ter [[volume]] e [[forma]] definidos, isto é, a matéria resiste à [[deformação]]. Dentro de um sólido, os [[átomo]]s ou as [[molécula]]s estão relativamente próximos, ou "rígidos". Mas isto não evita que o sólido se deforme ou comprima. Na [[fases da matéria|fase]] sólida da matéria, os átomos têm uma ordenação espacial fixa, mas uma vez que toda a matéria tem alguma [[energia cinética]], até os átomos do sólido mais rígido [[movimento|movem-se]] ligeiramente, num movimento "invisível".<ref name="KPost1">{{citar web|url=http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/estado-fisico-da-materia/estado-fisico-da-materia.php|titulo=Estado Físico da Matéria, Estado Físico da Matéria|publicado=Portalsaofrancisco.com|acessodata=05/01/2012}}</ref> Os sólidos quando submetidos a altas temperaturas, passam para a fase líquida quando alcançam o [[ponto de fusão]], que é variavel dependendo do material e através da [[sublimação]] é possivel que passem direto para a fase de vapor.<ref name="dicio" />

==Propriedades dos sólidos==
Os sólidos possuem algumas características:
 
* '''[[Fragilidade]]''': O sólido frágil rompe-se com facilidade sem antes deforma-se e uma de suas característica é romper bruscamente, a fragilidade também é o oposto da ductilidade.<ref>{{citar web|url=http://www.cdcc.usp.br/ciencia/artigos/art_22/aco.html|titulo=O Aço na Construção Civil|publicado=Cdcc.usp.br|acessodata=08/01/2012}}</ref>
Exemplo: A grafite é um material frágil. 
* '''[[Dureza]]''': O sólido duro apresenta resistência a ter sua superfície riscada. A dureza pode ser medida pela [[Escala de Mohs]].<ref>{{citar web|url=http://www.britannica.com/EBchecked/topic/387714/Mohs-hardness|titulo=Mohs hardness (mineralogy) -- Britannica Online Encyclopedia|publicado=Britannica.com|lingua=inglês|acessodata=05/01/2012}}</ref>
Exemplo: As pedras preciosas são materiais de grande dureza. 
* '''[[Resistência mecânica|Resistência]]''': O sólido resistente é capaz de suportar a ação de forças intensas sem romper-se.
Exemplo: O ferro e outros metais são materiais resistentes a esforços externos.
* '''[[Elasticidade]]''': O sólido elástico deforma-se e recupera a forma original quando a força que produziu a deformação é retirada.
Exemplo: A borracha é um material elástico.
* '''[[Flexibilidade]]''': O sólido flexível dobra-se sem romper-se.
Exemplo: Algodão, lã, náilon e outras fibras têxteis são materiais flexíveis.
* '''[[Ductilidade]]''': O sólido dúctil estende-se com facilidade, formando fios. A ductilidade é o oposto da fragilidade.<ref>{{citar web|url=http://www.mspc.eng.br/matr/resmat0140.shtml|titulo=Resistência dos materiais 01-40|publicado=Mspc.eng.brr|acessodata=08/01/2012}}</ref>
Exemplo: O ouro é bastante dúctil.<ref name="mms">{{Cite book | last = Rich | first = Jack C. | title = The Materials and Methods of Sculpture | publisher = Courier Dover Publications | page = 129 | year = 1988 | url = http://books.google.com/?id=hW13qhOFa7gC | isbn = 0486257428 | postscript = <!-- Bot inserted parameter. Either remove it; or change its value to "." for the cite to end in a ".", as necessary. -->{{inconsistent citations}}}}.</ref>

A [[plasticidade]] descreve a deformação de um material submetido as forças aplicadas.<ref>{{vcite book|author=Lima, Maria Emília Caixeta de Castro|title=Aprender ciências: um mundo de materiais: livro do professor |publisher=Editora UFMG|year=2004|url=http://books.google.com.br/books?id=1qq_Tphoa1AC&pg=PA34&dq=plasticidade+ci%C3%AAncia+dos+materiais&hl=pt-BR&sa=X&ei=55EFT9yFAefz0gG4_rmAAg&ved=0CDoQ6AEwAg#v=onepage&q&f=false|isbn=8570414145, 9788570414144|page=34}}</ref>

Os sólidos são classificados em cristalinos ou amorfos.<ref name="hewitt" />

==Sólidos cristalinos==
[[Imagem:Insulincrystals.jpg|right|thumbnail|300px|Cristais de [[insulina]].]]
Com exceção do [[Mercúrio (elemento químico)|mercúrio]], os [[metal|metais]] se caracterizam por estarem no estado sólido em temperatura ambiente,<ref>{{Citar livro|autor=Filho, João Gomes |título=Design do objeto |subtítulo= bases conceituais, design do produto/design gráfico/design de moda/design de ambientes/design conceitual|edição= |local=| editora=Escrituras Editora |ano=2006 |páginas=255 |página=166|volumes= |isbn= 8575312219, 9788575312216}}</ref> logo, sais e a maioria dos minerais são cristais. Os seres humanos já conheciam cristais como o sal e o [[quartzo]] há vários séculos, mas apenas no [[século XX]], que eles foram interpretados como arranjos regulares de átomos. Em 1912 foram utilizados [[raios X]] para corroborar que todo cristal é um arranjo ordenado e tridimensional. As medidas mostraram que os átomos de um cristal estavam muito próximos, com a distância entre eles aproximadamente ao comprimento dos raios X.<ref name="hewitt" />

Materiais cujos constituintes são dispostos em um padrão regular são conhecidos como [[cristal|cristais]].<ref>{{citar web|url=http://www.britannica.com/EBchecked/topic/145105/crystal|titulo=crystal (physics) -- Britannica Online Encyclopedia|publicado=Britannica|acessodata=08/01/2012}}</ref> Em [[cristais|sólidos cristalinos]], as [[partícula]]s ([[átomo]]s, [[molécula]]s ou [[íon]]s) estão em um padrão de regularidade ordenada, repetitivas. Há muitas estruturas cristalinas diferentes, e da mesma substância pode ter mais de uma estrutura (ou fase sólida), por exemplo, o [[gelo]] tem quinze estruturas cristalinas conhecidas, ou quinze fases sólida, que existem em várias temperaturas e pressões.<ref>
{{Cite book
 |author=M.A. Wahab
 |year=2005
 |title=Solid State Physics: Structure and Properties of Materials
 |publisher=Alpha Science
 |pages=1–3
 |isbn=1842652184
}}</ref> Uma das características dos sólidos é a organização das [[moléculas]] que compõem o material, pois estão de forma organizada, logo, outros materiais como o [[vidro]]s, [[plástico]]s e outros, que não possuem essa organização, são denominados [[sólido amorfo|sólidos amorfos]].<ref>{{citar web|url=http://mundoestranho.abril.com.br/materia/qual-e-o-estado-fisico-do-vidro|titulo=Qual é o estado físico do vidro?|publicado=[[Mundo Estranho]]|acessodata=05/01/2012}}</ref>

No estado sólido, a distância média de separação entre os átomos, ou moléculas, que formam a amostra é comparável aos seus diâmetros. Neste caso, a intensidade da interação entre os átomos, ou moléculas é da mesma ordem de grandeza que a intensidade da interação que mantém unidos os átomos em moléculas isoladas.<ref name="ufsm ">{{citar web|url=http://www.ufsm.br/gef/Moderna/moderna11.pdf|titulo=Sólidos|publicado=Ufsm.br|acessodata=09/01/2012}}</ref>

Uma base para classificar os sólidos cristalinos é a natureza das forças que mantêm o ordenação da rede cristalina. A energia de coesão em um cristal depende das forças de ligação dominantes entre esses átomos, ou moléculas. A classificação dos sólidos cristalinos são: sólidos cristalinos iônicos, sólidos cristalinos covalentes, sólidos cristalinos moleculares e sólidos cristalinos metálicos.<ref name="ufsm" />

*Sólidos cristalinos iônicos: Nos sólidos iônicos a rede cristalina é formada por íons positivos e negativos. Por causa das forças eletrostáticas relativamente intensas entre os íons, os sólidos iônicos são geralmente duros, frágeis e têm um elevado [[ponto de fusão]]. Por não terem elétrons livres, sua condutividade elétrica é muito baixa.<ref name="ufsm" /> Os sólidos iônicos podem ser [[solúvel|solúveis]], ou mesmo, muito solúveis, pois, por exemplo, em contato com a água, os íons dispersam-se no líquido.<ref name="estrutura">{{vcite book|author=Guinier, André|title=ESTRUTURA DA MATERIA, A: DO CEU AZUL AO MATERIAL PLASTICO|publisher=EdUSP|year=|url=http://books.google.com.br/books?id=PdYLp85PIY4C&pg=PA231&dq=s%C3%B3lidos+amorfos&hl=pt-BR&sa=X&ei=REQPT7m0LoPy0gGqgN23Aw&ved=0CDYQ6AEwAQ#v=onepage&q=s%C3%B3lidos%20amorfos&f=false|isbn=8531403472, 9788531403477|page=225}}</ref> Posuem energia de vibração da rede menor que a dos sólidos covalentes. Os exemplos deste tipo de sólidos são o cloreto de sódio (NaCl) e o cloreto de césio (CsCl).<ref>{{citar web|url=http://www.infopedia.pt/$solidos-ionicos|titulo=sólidos iónicos - Infopédia|publicado=Infopedia.pt|acessodata=11/01/2012}}</ref>

*Sólidos cristalinos covalentes: Nos sólidos covalentes ocorre o compartilhamento de pares de elétrons de valência entre os átomos, formando ligações covalentes. Cada elétron está ligado de forma que não há elétrons livres. Por isso esses sólidos possuem baixa condutividade elétrica. Esses sólidos também possuem a característica de serem duros e difíceis de deformar.<ref name="ufsm" /> As energias de vibração da rede são elevadas, da mesma forma são as frequências geradas. Um exemplo típico deste tipo de sólidos é o diamante.<ref>{{citar web|url=http://www.infopedia.pt/$solidos-covalentes|titulo=sólidos covalentes - Infopédia|publicado=Infopedia.pt|acessodata=11/01/2012}}</ref>

*Sólidos cristalinos moleculares: Esses sólidos são constituídos por moléculas apolares, ou seja, os elétrons encontram-se emparelhados e não formam ligações covalentes, suas moléculas estão ligadas pelas [[forças de Van der Waals]]. Esses sólidos possuem baixa condutividade elétrica,<ref name="ufsm" /> são altamente compressíveis e deformáveis e apresentam um ponto de fusão baixo, porque as ligações intermoleculares que unem as suas moléculas são relativamente frágeis, quebrando-se com alguma facilidade.<ref>{{citar web|url= http://www.explicatorium.com/quimica/Estrutura_solidos_moleculares.php |titulo = Sólidos Moleculares |acessodata=19/03/2013 }}</ref>

*Sólidos cristalinos metálicos: São formados a partir de átomos com alguns elétrons fracamente ligados nas camadas mais externas, que passam a se mover por todo o sólido. Um sólido cristalino metálico é constituído por uma rede ordenada de íons positivos que são mantidos juntos por uma espécie de gás de elétrons livres. A mobilidade dos elétrons de valência que constituem esse gás de elétrons torna esses metais bons condutores de eletricidade.<ref name="ufsm" /> Os sólidos metálicos são opacos, visto que os referidos eletrões livres absorvem os fotões das radiações eletromagnéticas do visível.<ref>{{citar web|url=http://www.infopedia.pt/$solidos-metalicos|titulo=sólidos metálicos - Infopédia|publicado=Infopedia.pt|acessodata=11/01/2012}}</ref>

Aos sólidos que são organizados em um único cristal, esses são denominados [[monocristal|monocristais]] e aos agregados em muitos cristais, são denominados [[policristal|policristais]].<ref name="dicio" />

==Sólidos amorfos==
[[Imagem:Bulk Metallic Glass Sample.jpg|thumb|300px|Amostras de [[metal amorfo]], com escala em milimetros]]
São aqueles não possuem uma ordenação interna uniforme, carecem de um rede de cristalização, aliás, sua estrutura interior se assemelha mais aos líquidos, com disposição interna em grande parte aleatória. Os sólidos amorfos são por exemplo, os plásticos, os vidros, os sabões, as parafinas e muitos outros compostos orgânicos e inorgânicos.<ref name="biomania">{{citar web|url=http://www.biomania.com.br/bio/conteudo.asp?cod=3012|titulo=BioMania - O melhor Portal Biológico da Internet|publicado=Biomania.com.br|acessodata=10/01/2012}}</ref>

Em muitos amorfos as partículas possuem uma liberdade para vaguear pelo material. Isso é evidenciado, por exemplo, na elasticidade da borracha, na tendência do vidro fluir quando sujeito a tensões por longos períodos de tempo.<ref name="hewitt">
{{Cite book
 |author=Hewitt, Paul G.
 |year=
 |title=Física Conceitual
 |publisher=Bookman
 |pages=215 - 216
 |isbn=853630040X, 9788536300405
}}</ref>

Algumas das aplicações dos vidros e dos materiais plásticos derivam de sua qualidade de serem facilmente moldáveis quando submetidos a aumentos de temperatura.<ref name="biomania" />

Podem ser encontrados exemplos de sólidos amorfos nos três grupos de materiais (metálicos, cerâmicos e poliméricos), embora esses três grupos tenham uma maior propensão a serem cristalinos. Uma das formas de se obter um sólido amorfo é evitar sua cristalização durante o processo de solidificação. Em muitas substâncias é possível evitar a cristalização, por exemplo, através do rápido resfriamento.<ref name=materiais>{{vcite book|author=Padilha, Angelo Fernando|title=Materiais de engenharia|publisher=Hemus|year=1997|url=http://books.google.com.br/books?id=8IKJTHS5SfAC&pg=PA201&dq=classifica%C3%A7%C3%A3o+dos+s%C3%B3lidos+amorfos&hl=pt-BR&sa=X&ei=6A0MT_a3IYfm0QGNuLDvBQ&ved=0CDQQ6AEwAA#v=onepage&q=classifica%C3%A7%C3%A3o%20dos%20s%C3%B3lidos%20amorfos&f=false|isbn=8528904423, 9788528904420|page=201}}</ref>

Os metais puros tem grande são propensos à cristalização, por outro lado a solidificação ultra-rápida de diversos metais produzem [[metal amorfo|metais amorfos]], também denominados ''vidros metálicos''.<ref name="vidros">{{vcite book|author=Padilha, Angelo Fernando|title=Materiais de engenharia|publisher=Hemus|year=1997|url=http://books.google.com.br/books?id=8IKJTHS5SfAC&pg=PA201&dq=classifica%C3%A7%C3%A3o+dos+s%C3%B3lidos+amorfos&hl=pt-BR&sa=X&ei=6A0MT_a3IYfm0QGNuLDvBQ&ved=0CDQQ6AEwAA#v=onepage&q=classifica%C3%A7%C3%A3o%20dos%20s%C3%B3lidos%20amorfos&f=false|isbn=8528904423, 9788528904420|page=205}}</ref> O primeiro metal amorfo a se ter notícia era uma liga de ouro e silício (Au<sub>75</sub>Si<sub>25</sub>) produzida pelos cientistas W. Klement (Jr.), Willens e Duwez em 1960.<ref>{{cite journal|title=Non-crystalline Structure in Solidified Gold-Silicon Alloys|doi=10.1038/187869b0|journal=Nature|year=1960|pages=869–870|volume=187|last1=Klement|first1=W.|last2=Willens|first2=R. H.|last3=Duwez|first3=POL|issue=4740}}</ref>

A ausência de simetria fazem dos vidros metálicos excelentes materiais magnéticos. Geralmente apresentam grande resistência metálica e tenacidade. São mais resistentes a corrosões do que as ligas cristalinas tradicionais. Apresentam alta resistencia elétrica e baixas perdas acústicas.<ref name="vidros" />

Os sólidos amorfos também são chamados de ''sólidos vítreos''.<ref name="dicio">{{vcite book|author=ITZHAK RODITI, Instituto Antonio Houaiss|title=Dicionário Houaiss de Física|publisher=Editora Objetiva|year=2005|url=http://books.google.com.br/books?id=HP75GYQ5J8YC&pg=PT226&dq=s%C3%B3lidos+amorfos&hl=pt-BR&sa=X&ei=REQPT7m0LoPy0gGqgN23Aw&ved=0CDsQ6AEwAg#v=onepage&q=s%C3%B3lidos%20amorfos&f=false|isbn=8573026944, 9788573026948|page=213}}</ref>

==Estudos dos sólidos==

Os físicos chamam ao estudo dos sólidos '''[[física do estado sólido]]'''.<ref>{{citar web|url=http://cengage.com.br/detalheLivro.do?id=107454|titulo=Cengage Learning - Livro|publicado=Cengage.com.br|acessodata=05/01/2012}}</ref> Este ramo inclui o estudo de [[semicondutor]]es e de [[supercondutividade]],<ref>{{citar web|url=http://www.dec.ufcg.edu.br/biografias/IvarGiae.html|titulo=Ivar Giaever|publicado=Ufcg.edu.br|acessodata=05/01/2012}}</ref><ref>{{citar web|url=http://www2.uol.com.br/sciam/reportagens/supercondutor_de_baixa_temperatura_em_alta.html|titulo=Supercondutor de baixa temperatura em alta - Scientific American Brasil|publicado=Scientific American Brasil|acessodata=05/01/2012}}</ref> também tem como objetivo explicar e prever as diversas propriedades macroscópicas dos materiais cristalinos, tais como, térmicas, elétricas, magnéticas, ópticas etc. A partir da aplicação das leis da física a seus constituintes microscópicos. Os materiais densos não-cristalinos não se incluem nesse estudo, pois são considerados mais semelhantes aos líquidos.<ref name="biomania" /> A [[física da matéria condensada]] é uma área da física cujo objeto de investigação engloba o da física do estado sólido e inclui [[sólido amorfo|sólidos amorfos]] e [[líquido]]s.<ref>{{vcite book|author=Roditi, Itzhak|title=Dicionário Houaiss de Física |publisher=Instituto Antonio Houaiss|year=2005|url=http://books.google.com.br/books?id=HP75GYQ5J8YC&pg=PT108&dq=A+f%C3%ADsica+do+estado+s%C3%B3lido+%C3%A9+um+tipo+de+f%C3%ADsica+da+mat%C3%A9ria+condensada.&hl=pt-BR&sa=X&ei=84kFT8LaKqHw0gGa_rCJBw&ved=0CDcQ6AEwAQ#v=onepage&q=A%20f%C3%ADsica%20do%20estado%20s%C3%B3lido%20%C3%A9%20um%20tipo%20de%20f%C3%ADsica%20da%20mat%C3%A9ria%20condensada.&f=false|isbn=9788573026948|page=95}}</ref> Essa área de estudo parte, em geral, dos métodos e modelos desenvolvidos na física do estado sólido, modificando-os e adaptando-os de modo adequado.<ref name="biomania" />

A [[ciência dos materiais]] preocupa-se primariamente com propriedades dos sólidos tais como a [[força]] e transformações de [[fases da matéria|fase]]. É largamente coincidente com a física do estado sólido.

A [[química do estado sólido]] cobre em parte ambos estes campos, mas preocupa-se principalmente com a síntese de novos materiais.

==Mudança do estado físico==

As mudanças do estado físico envolvendo o estado sólido são:

*[[Fusão (física)|Fusão]]: é a passagem de uma substância do estado sólido para o estado líquido.<ref>{{citar web|url=http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/estado-fisico-da-materia/mudanca-de-estado-fisico.php|titulo=Mudança de Estado Físico, Mudança de Estado Físico|publicado=Portalsaofrancisco.com.br|acessodata=11/01/2012}}</ref>

*[[Solidificação]]: é a passagem do [[estado físico]] de uma substância do [[estado líquido]] para o estado sólido.<ref name="site">{{citar web|url=http://dicasdequimica.vilabol.uol.com.br/transformfq.html|titulo=Transformações Físicas & Químicas|acessodata=11/01/2012}}</ref>

*[[Sublimação]]: é a passagem de uma substância do sólido para o [[estado gasoso]], esse processo só ocorre em condições adequadas de pressão e temperatura.<ref name="site">{{citar web|url=http://educacao.uol.com.br/fisica/mudancas-de-estado-fisico--b-fusao-solidificacao-vaporizacao-sublimacao-e-condensacao.jhtm|titulo=Mudanças de estado físico -b - Física - UOL Educação|acessodata=11/01/2012}}</ref> Sublimação também pode ser a passagem direta do estado gasoso para o estado sólido,<ref>{{citar web|url=http://dicasdequimica.vilabol.uol.com.br/transformfq.html|titulo=Transformações Físicas & Químicas|acessodata=09/01/2012}}</ref> nesse caso pode ser chamada de ressublimação, ou sublimação regressiva.<ref>{{citar web|url=http://www.cimm.com.br/portal/verbetes/exibir/653-sublimao|titulo=Sublimação - Dicionário - CIMM|acessodata=11/01/2012}}</ref>

{{Referências}}

==Ver também==
*[[Gás]]
*[[Líquido]]
*[[Plasma]]
*[[Sólido geométrico]]

{{DEFAULTSORT:Solido}}
[[Categoria:Fases da matéria]]
[[Categoria:Estados físicos da matéria]]