Selon la nature des atomes qui les composent, les solides se rangent dans des catégories variées : métaux, semi-conducteurs, isolants, supraconducteurs, solides magnétiques, polymères, verres, etc., aux propriétés extraordinairement diversifiées.
La pierre, le sable et la pâte à modeler sont des solides. Ce sont des matières dures.
Dans des conditions normales de température et de pression, certaines substances chimiques sont liquides. En voici quelques exemples : l'eau, l'éthanol, l'acide sulfurique, le mercure, le dibrome, l'octane.
Les entités chimiques qui constituent un gaz peuvent être: des atomes (par exemple hélium, néon argon..) des molécules (eau, dioxyde de carbone, dihydrogène…)
En fonction de la nature des liaisons de cohésion dans un solide, la Science des matériaux identifie trois classes de solides : les métaux, les céramiques et les polymères.
On dit qu'un corps à l'état gazeux est expansible et donc compressible, car son volume peut augmenter ou diminuer. L'état gazeux est dit dispersé et désordonné. C'est le cas de la vapeur d'eau qui apparaît lorsque l'eau à l'état liquide est chauffée. Elle est aussi présente naturellement dans notre atmosphère.
Un corps de matière solide ou fluide est un domaine discontinu de particules composites (protons, neutrons, etc. ), elles-mêmes composées de particules élémentaires. Les dimensions des particules élémentaires sont très petites devant les distances qui les séparent.
L'état solide est compact et ordonné. On dit que l'eau à l'état solide possède une forme propre : il est possible de la saisir. L'eau à l'état solide est présente dans la nature sous forme de neige, de glace ou de grêle.
Les solides ont une faible dilatation et une faible compressibilité. La plupart des solides sont des cristaux. Les atomes d'un cristal sont disposés dans l'espace de manière régulière et ordonnée. Les distances interatomiques restent constantes, on parle d'ordre à grande distance.
L'eau, à l'état solide, se présente sous la forme de glace et ses propriétés sont bien différentes de l'eau liquide. Par exemple, contrairement à l'eau liquide, nous pouvons transporter de la glace dans nos mains. Reprenons nos différents récipients pour étudier le comportement d'un glaçon.
Un matériau plus résistant que le diamant aux propriétés exceptionnelles Carbyne, le matériau le plus résistant au monde. Matériau le plus résistant du monde, le carbyne, forme dérivée du carbone, n'avait jusque-là jamais pu être produit sous une forme stable à cause de sa nature hautement réactive.
On peut classer les solides en deux familles : ceux qui roulent ; ceux qui ne roulent pas. Ces derniers sont appelés des polyèdres.
Une substance solide se caractérise par une forme propre et un volume propre. C'est à dire une forme et un volume qui ne varient pas, qui restent les mêmes quelque soit le récipient qui contient le solide.
Une substance peut se présenter sous différentes formes physiques, selon ses propriétés, la température et la pression. On appelle ces formes les états de la matière. Les trois plus connus sont les solides, les liquides et les gaz.
Dans l'état solide, les molécules de la matière sont liées les unes aux autres et organisées pour former une structure compacte et ordonnée. Dans l'état liquide, les molécules sont moins liées : elles se déplacent mais restent sous forme d'un ensemble compact.
Sublimation. La sublimation est le processus par lequel un solide est directement transformé en gaz. Cela se produit lorsque les particules du matériau absorbent suffisamment d'énergie pour favoriser l'attraction. Le dioxyde de carbone ou le CO2 solide, comme la glace et parfois la neige, peut être sublimé.
Sublimation. La sublimation est le passage de l'état solide à l'état gazeux. La neige carbonique (contenue dans certains extincteurs) est constituée de dioxyde de carbone à l'état solide. Sous la pression atmosphérique, elle se sublime rapidement dès lors que la température est supérieure à -78,5°C.
La matière est caractérisée par sa masse et des propriétés comme sa densité (liée à la masse et au volume), la conductivité électrique et thermique, l'élasticité et le magnétisme.