ความมหัศจรรย์ของสสารประเภทของแข็ง

สสารในโลกนี้จะมีอยู่ 3 สถานะคือ ของแข็ง ของเหลว และแก๊ส ถ้าพิจารณาของมวลของ 3 สถานะจะมีมวลที่เท่ากัน เช่นน้ำแข็งที่เอามาละลายกลายเป็นของเหลว มวลของน้ำแข็งจะเท่าเป็นของเหลว เอาของเหลวมาทำให้เดือดก็จะกลายเป็นไอ มวลของไอก็จะเท่ากับมวลของน้ำที่ระเหยออกมา ดังนั้นสะสารไม่ว่าจะเปลี่ยนสถานะอย่างไรมวลจะเท่ากันเสมอเพราะสสารไม่มีวันหายไปจากโลก

สสารจะมีส่วนที่แตกต่างกันคือ รูปร่างและปริมาตรของแข็ง มีรูปร่างจะคงที่จะคงเดิมตลอดปริมาตรจะคงที่ ของเหลวไม่มีรูปร่างที่คงที่เพราะสามารถเปลี่ยนไปได้ตามแต่ปริมาตรยังคงเดิม แก๊สรูปร่างจะไม่คงที่เปลี่ยนไปตามภาชนะที่ใส่ส่วนปริมาตรจะไม่คงที่เพราะแก๊สจะฟุ้งกระจาย

เมื่อสังเกตุสิ่งของต่างๆ ที่อยู่รอบตัวเราในชีวิตประจำวัน เช่น ทองคำ เพชร เหล็ก แก้วน้ำ ขวดพลาสติก หรือแม้กระทั่งเกลือและน้ำตาลเป็นต้น สิ่งเหล่านี้ล้วนเป็นของแข็งด้วยกันทั้งสิ้น แต่หากพิจารณาจากรายละเอียดทราบรึไม่ว่าเพชรกับแก้วมีความแตกต่างกันอย่างไร เคยสังเกตุกันบ้างไหมว่าจากน้ำเชื่อมที่มีลักษณะใสและเหนียวถูกตั้งไว้เกิดอะไรขึ้น ในขณะที่ยางเป็นของแข็งแต่ทำไมถึงไม่แข็งแถมยังยืดหยุ่นได้ จะเห็นได้ว่าสสารที่เป็นของแข็งในชีวิตประจำวันถึงแม้ว่าจะเป็นของแข็งเหมือนกันแต่จะมีสมบัติที่เหมือนและแตกต่างกันออกไป

ประเภทของของแข็ง

ของแข็งจะแบ่งเป็น 2 ประเภท ประเภทแรกคือของแข็งในพวกเป็นของแข็งที่จัดเรียงตัวกันอยู่ในรูปของผลึก ซึ่งอนุภาคในของแข็งนั้นจะมีการจัดเรียงตัวอย่างเป็นระเบียบในรูปแบบเรขาคณิต ผิวหน้าเรียบจุดหลอมเหลวชัดเจน มีการนำกระแสไฟฟ้า

ประเภทที่ 2 เป็นของแข็งที่มีลักษณะที่ไม่มีรูปแบบแน่ชัดในการจัดเรียงตัว หรือเรียกว่าของแข็งที่อยู่ในรูปของอสัณฐาน ของแข็งอสัญฐานเข้าใจง่ายๆ คือเป็นของแข็งที่อยู่ในรูปแบบที่อณุภาคไม่ได้จัดเรียงตัวอยู่ในรูปแบบเรขาคณิต เช่น แก้ว ยาง พลาสติก จารบี หรือโพลิเยอร์ต่างๆ

ของแข็งประเภทผลึกนั้นจะเป็นชนิดไหนจะขึ้นอยู่กับสารประกอบใน 4 พวก คือโควาเลนต์ โครงสร้างตาข่าย อิออนิก โลหะ

ไม่ว่าของแข็งจะอยู่ในประเภทไหนจะอยู่ในรูปแบบของผลึกหรืออสัญฐาน สารประกอบแต่ละชนิดอาจจะมีรูปแบบได้หลายรูปเราเรียกรูปของสารประกอบทีเป็นสารประกอบนั้นว่า อัญรูป ยกตัวอย่างที่ง่ายที่สุดคือ ถ้าเรามีธาตุคาร์บอนอยู่ ธาตุคาร์บอนอาจจะมีรูปต่างๆได้หลายรูป ซึ่งอาจจะเป็นธาตุคาร์บอนในรูปของถ่าน กราไฟท์ ฟลูออรีน หรือเพชร การที่ธาตุชนิดเดียวกันหรือชนิดเดียวกันมีหลายๆรูปนั้นมาจากธาตุที่มีโครงสร้างต่างกัน คำว่าโครงสร้างคือการจัดเรียงตัวของอนุภาพต่างกัน ถ้ามีอนุภาคต่างกันก็จะมีสมบัติที่ต่างกัน การที่ของแข็งมีได้หลากหลายรูปนั้นเพราะการจัดเรียงตัวต่างกันทำให้รูปต่างๆมีสมบัติต่างกัน คำว่าสมบัติต่างกันอาจจะดูจากรูปร่าง จุดหลอมเหลว การนำกระแสไฟฟ้า สี ลักษณะที่แตกต่างกันออกไป