ソリッド
固体は、一般的な物質の3つの状態のうちの1つである。固体の分子は密接に結合しており、振動することしかできない。つまり、固体は明確な形をしており、力が加わったときだけ変化します。これは、ランダムに動く液体や気体とは異なり、流動と呼ばれるプロセスです。
固体が液体になることを「融解」といいます。液体は凍ることで固体になります。ドライアイスのように、先に液体にならずに気体になる固体もあります。これを昇華といいます。
固体の中の分子の並び方を示した図。
固体の種類
固体に含まれる原子間の力は、さまざまな形をとることができます。例えば、塩化ナトリウム（一般的な塩）の結晶は、イオン性のナトリウムと塩素からなり、イオン結合で結合している。ダイヤモンドやシリコンでは、原子が電子を共有し、共有結合を作る。金属では、電子を共有して金属結合を作ります。有機化合物のような固体は、各分子上の電子電荷雲の分極に由来する「ファンデルワールス力」によって結合している。このように、固体の種類による違いは、結合の違いから生じている。
金属
ほとんどの金属は強く、密度が高く、電気と熱の伝導性に優れています。周期表のホウ素からポロニウムまでの対角線より左側の元素の質量が、金属である。大元素が金属である2種類以上の元素の混合物は、合金と呼ばれる。
有史以前から、人々は金属をさまざまな用途に使ってきました。金属はその強度と信頼性から、建物などの製造に広く使われ、ほとんどの自動車、多くの道具、パイプ、道路標識、鉄道の線路などにも使われています。鉄とアルミニウムは、最も一般的に使用されている2つの金属です。また、地殻の中でも最も一般的な金属である。鉄は合金である鋼の形で最もよく使われます。鋼は最大2.1%の炭素を含み、純鉄よりはるかに硬くなります。
金属は電気をよく通すので、電化製品の材料として、また、電流を長い距離、少ないエネルギー損失で流すために重宝されている。このため、電力網は電気を得るために金属製のケーブルを使用しています。例えば、家庭の電気系統は、その優れた伝導性から銅で配線されています。また、ほとんどの金属は熱伝導率が高いため、コンロの調理器具にも使われています。
鉱物
鉱物は、高圧下で多くの地質学的プロセスを経て形成された天然の固体である。鉱物として認められるためには、物質全体が均一な物理的性質を持つ結晶構造を持っていなければなりません。鉱物は、純粋な元素や単純な塩から、非常に複雑な珪酸塩まで、その組成はさまざまであり、数千もの形態が知られています。一方、岩石は鉱物や鉱物のランダムな集合体であり、特定の化学組成は持っていない。地殻の岩石のほとんどは、石英（結晶性SiO2 ）、長石、雲母、緑泥石、カオリン、方解石、エピドート、カンラン石、輝石、角閃石、磁鉄鉱、赤鉄鉱、リモナイト、その他少数の鉱物を含んでいます。石英、雲母、長石のように一般的な鉱物もあれば、世界の数カ所でしか発見されていない鉱物もあります。鉱物の中で最も大きなグループはケイ酸塩（ほとんどの岩石は95％以上がケイ酸塩）で、その大部分はケイ素と酸素でできており、アルミニウム、マグネシウム、鉄、カルシウム、その他の金属のイオンも含んでいます。
鉄骨レンガ造りで世界一の高さを誇るニューヨークのクライスラービルの頂上部分。
さまざまな鉱物の集合体。
