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なぜ固形物が硬いのですか?

固体は、主に原子または分子の成分粒子間の引力の強い力のために硬直しています。これが故障です:

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。

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