Solid
Το στερεό είναι μία από τις τρεις κοινές καταστάσεις της ύλης. Τα μόρια στα στερεά είναι στενά συνδεδεμένα μεταξύ τους, μπορούν μόνο να δονούνται. Αυτό σημαίνει ότι τα στερεά έχουν ένα συγκεκριμένο σχήμα που αλλάζει μόνο όταν ασκείται μια δύναμη. Αυτό διαφέρει από τα υγρά και τα αέρια που κινούνται τυχαία, μια διαδικασία που ονομάζεται ροή.
Όταν ένα στερεό γίνεται υγρό, αυτό ονομάζεται τήξη. Τα υγρά γίνονται στερεά με την κατάψυξη. Ορισμένα στερεά, όπως ο ξηρός πάγος, μπορούν να μετατραπούν σε αέριο χωρίς να γίνουν πρώτα υγρά. Αυτό ονομάζεται εξάχνωση.
Ένα διάγραμμα του τρόπου διάταξης των μορίων σε ένα στερεό.
Είδη στερεών
Οι δυνάμεις μεταξύ των ατόμων ενός στερεού μπορούν να πάρουν πολλές μορφές. Για παράδειγμα, ένας κρύσταλλος χλωριούχου νατρίου (κοινό αλάτι) αποτελείται από ιοντικά νάτριο και χλώριο, τα οποία συγκρατούνται μεταξύ τους με ιοντικούς δεσμούς. Στο διαμάντι ή το πυρίτιο, τα άτομα μοιράζονται ηλεκτρόνια και δημιουργούν ομοιοπολικούς δεσμούς. Στα μέταλλα, τα ηλεκτρόνια μοιράζονται σε μεταλλικούς δεσμούς. Ορισμένα στερεά, όπως οι περισσότερες οργανικές ενώσεις, συγκρατούνται μεταξύ τους με "δυνάμεις van der Waals" που προέρχονται από την πόλωση του νέφους ηλεκτρονικού φορτίου σε κάθε μόριο. Οι διαφορές μεταξύ των τύπων στερεών προέρχονται από τις διαφορές μεταξύ των δεσμών τους.
Μέταλλα
Τα περισσότερα μέταλλα είναι ισχυρά, πυκνά και καλοί αγωγοί του ηλεκτρισμού και της θερμότητας. Η μάζα των στοιχείων του περιοδικού πίνακα, αυτά που βρίσκονται στα αριστερά της διαγώνιας γραμμής που ξεκινά από το βόριο και καταλήγει στο πολώνιο, είναι μέταλλα. Τα μείγματα δύο ή περισσότερων στοιχείων στα οποία το μεγάλο συστατικό είναι μέταλλο είναι γνωστά ως κράματα.
Οι άνθρωποι χρησιμοποιούν τα μέταλλα για πολλούς σκοπούς από την προϊστορική εποχή. Η αντοχή και η αξιοπιστία των μετάλλων οδήγησαν στην ευρεία χρήση τους στην κατασκευή κτιρίων και άλλων αντικειμένων, καθώς και στα περισσότερα οχήματα, σε πολλά εργαλεία, σωλήνες, πινακίδες και σιδηροδρομικές γραμμές. Ο σίδηρος και το αλουμίνιο είναι τα δύο πιο συχνά χρησιμοποιούμενα μέταλλα. Είναι επίσης τα πιο κοινά μέταλλα στον φλοιό της Γης. Ο σίδηρος χρησιμοποιείται συνηθέστερα με τη μορφή κράματος, του χάλυβα, ο οποίος έχει έως και 2,1% άνθρακα, καθιστώντας τον πολύ πιο σκληρό από τον καθαρό σίδηρο.
Δεδομένου ότι τα μέταλλα είναι καλοί αγωγοί του ηλεκτρισμού, είναι πολύτιμα στα ηλεκτρικά εργαλεία και για τη μεταφορά ηλεκτρικού ρεύματος σε μεγάλες αποστάσεις με μικρή απώλεια ενέργειας. Εξαιτίας αυτού, τα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας βασίζονται σε μεταλλικά καλώδια για τη λήψη ηλεκτρικής ενέργειας. Τα οικιακά ηλεκτρικά συστήματα, για παράδειγμα, καλωδιώνονται με χαλκό για τις καλές αγώγιμες χρήσεις του. Η υψηλή θερμική αγωγιμότητα των περισσότερων μετάλλων τα καθιστά επίσης χρήσιμα για μαγειρικά σκεύη στην εστία.
Ορυκτά
Τα ορυκτά είναι φυσικά στερεά που σχηματίζονται μέσω πολλών γεωλογικών διεργασιών υπό υψηλές πιέσεις. Για να θεωρηθεί ένα πραγματικό ορυκτό, μια ουσία πρέπει να έχει κρυσταλλική δομή με ομοιόμορφα φυσικά πράγματα σε όλη την έκταση. Τα ορυκτά διαφέρουν σε σύνθεση από καθαρά στοιχεία και απλά άλατα έως πολύ σύνθετα πυριτικά άλατα με χιλιάδες γνωστές μορφές. Αντίθετα, ένα δείγμα πετρώματος είναι ένα τυχαίο σύνολο ορυκτών ή/και ορυκτοειδών και δεν έχει συγκεκριμένη χημική σύνθεση. Τα περισσότερα πετρώματα του φλοιού της Γης έχουν χαλαζία (κρυσταλλικό SiO2 ), αστρίους, μαρμαρυγία, χλωρίτη, καολίνη, ασβεστίτη, επίδοτο, ολιβίνη, ωγίτη, κερατοπλίνθο, μαγνητίτη, αιματίτη, λιμονίτη και μερικά άλλα ορυκτά. Ορισμένα ορυκτά, όπως ο χαλαζίας, ο μαρμαρυγίας ή ο άστριος είναι κοινά, ενώ άλλα έχουν βρεθεί σε λίγα μόνο μέρη στον κόσμο. Η μακράν μεγαλύτερη ομάδα ορυκτών είναι τα πυριτικά άλατα (τα περισσότερα πετρώματα αποτελούνται κατά ≥95% από πυριτικά άλατα), τα οποία αποτελούνται κυρίως από πυρίτιο και οξυγόνο, επίσης με ιόντα αλουμινίου, μαγνησίου, σιδήρου, ασβεστίου και άλλων μετάλλων.
Η κορυφή του Chrysler Building της Νέας Υόρκης, του ψηλότερου τούβλινου κτιρίου στον κόσμο με ατσάλινη στήριξη.
Συλλογή διαφορετικών ορυκτών.
