強い分子間力:
* 共有結合: 多くの固体では、原子は電子を共有し、非常に強い共有結合を形成します。これらの結合は、結晶格子と呼ばれる固定3次元配置で原子を硬く保持します。 例には、ダイヤモンドとクォーツが含まれます。
* イオン結合: 反対に帯電したイオンは、イオン結合を形成し、強く引き付けます。この強い魅力は、剛性構造を作成します。テーブルソルト(NaCl)は良い例です。
* 金属結合: 金属では、電子は非局在化されています。つまり、構造全体を通して自由に移動できます。これにより、固定された硬い格子に金属イオンを一緒に保持する電子の強い「海」が生まれます。
パッキングを閉じる:
*固体の粒子は非常に密接に詰め込まれており、動きのためのスペースはほとんどありません。この密接な梱包は、剛性に貢献します。
振動運動:
*固体の粒子は固定位置に保持されますが、振動します。ただし、これらの振動は比較的小さく局所的であり、全体的な剛性構造を破壊するには十分ではありません。
液体やガスと比較:
* 液体: 分子間の力が弱く、粒子間の空間が増え、流れるようになります。
* ガス: 分子間の力と粒子間の大幅な空間を非常に弱く、容器を拡張して埋めることができます。
例外:
* アモルファス固体: これらの固体には、繰り返される結晶構造が規則的ではありませんが、まだ分子間力が強いです。それらは結晶固体よりも剛性が低いですが、それでも明確な形状を維持しています。例には、ガラスとゴムが含まれます。
* プラスチック: ストレスの下で変形することもできますが、その形状を保持することもできます。この特性は、分子間力と絡み合う可能性のある長いポリマー鎖の組み合わせによるものです。
要約: 固体の剛性は、強い分子間力、密接な梱包、および限られた粒子の動きの組み合わせから来ています。