Fẹst|kör|per 〈m. 3〉
1. fester, massiver Körper
2. 〈urspr.〉
2.1 Stoff im festen Aggregatzustand
2.2 Körper, der Änderungen des Volumens u. der äußeren Form sowie der Auftrennung in Teile sehr großen Widerstand entgegensetzt
3. 〈heute meist〉 = Kristall
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Fẹst|kör|per; Syn.: Feststoff: krist. oder amorphe Stoffe oder Stoffgemische im festen ↑ Aggregatzustand, aus dem sie durch Schmelzen in den fl. Zustand, ggf. durch Sublimieren auch in den Gaszustand übergehen können. Die Festkörperchemie beschäftigt sich mit Synthese, Struktur u. den bes. Reaktionsbedingungen der F., z. B. als Oberflächenchemie, Topochemie u. Kristallchemie einschließlich Kristallzüchtung. Im Allg. setzen Festkörperreaktionen das Vorhandensein von Kristallbaufehlern voraus.
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Fẹst|kör|per, der (Physik):
Stoff, der Formveränderungen von außen großen Widerstand entgegensetzt:
Kristalle als F.
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Festkörper,
Stoffe im festen Aggregatzustand, die eine definierte Form und ein definiertes Volumen besitzen. Bei Einwirkung von äußeren Kräften setzen sie einer Form- oder Volumenänderung einen großen Widerstand entgegen, da die Einzelbausteine (Atome, Ionen oder Moleküle) durch ausschließlich elektromagnetische Wechselwirkungen (einschließlich der Austauschkräfte) miteinander sehr fest verbunden sind, sodass v. a. benachbarte Bausteine benachbart bleiben (im Unterschied zu Flüssigkeiten). In vielen Fällen kehren diese Bausteine nach einer Formänderung bei Aufheben des äußeren Zwangs in ihren ursprünglichen Zustand zurück, sobald die Kraft wegfällt (Elastizität). Nach der inneren Struktur lassen sich die Festkörper in zwei große Klassen einteilen: 1) Die kristallinen Festkörper mit einem im Idealfall durch periodische Anordnung ihrer atomaren Bausteine in Raumgittern gekennzeichneten regelmäßigen Aufbau (Gitterstruktur) und einer ausgeprägten Fernordnung, wobei die Realkristalle infolge Fehlordnungen und Anregung von Gitterschwingungen mehr oder weniger stark von den Idealkristallen abweichen. 2) Die amorphen Festkörper (nichtkristallinen Festkörper), bei denen die Atome und Moleküle regellos statistisch angeordnet sind; sie sind Flüssigkeiten mit einer sehr hohen Zähigkeit ähnlich. Da die Bindungskräfte in amorphen Festkörpern sehr viel schwächer als in Kristallen sind, lassen sie sich leichter verformen. Außerdem zeigen sie unterschiedliches Verhalten beim Schmelzen: Während kristalline Festkörper einen wohldefinierten Schmelzpunkt besitzen, gehen amorphe Festkörper (z. B. Glas, Siegellack, Pech und Teer) bei Temperatursteigerung allmählich innerhalb eines größeren Temperaturintervalls in den zäh- und dann dünnflüssigen Zustand über. Amorphe Festkörper liefern im Gegensatz zu Kristallen wegen der fehlenden Regelmäßigkeit im Aufbau bei der Beugung von Röntgenstrahlen, Elektronen oder Neutronen keine scharfen Interferenzen, sondern höchstens sehr diffuse Beugungsbilder. Sie lassen sich durch schnelles Abkühlen von Schmelzen oder durch Kondensation aus der Gasphase auf die Oberfläche eines tiefgekühlten Substrats herstellen (metallische Gläser) und können daher als unterkühlte Schmelzen angesehen werden; sie haben deshalb in der Regel das Bestreben, durch Rekristallisation in den thermodynamisch stabileren kristallinen Zustand überzugehen.
Nach den Bindungsverhältnissen (chemische Bindung) können die Festkörper in Metalle, Ionenkristalle (z. B. Kochsalz), Valenzkristalle (z. B. Germanium und Silicium), Van-der-Waals-Kristalle (z. B. Molekülkristalle) und Kristalle mit Wasserstoffbrückenbindungen (z. B. Eis und Eiweißmoleküle) eingeteilt werden. Die Größenordnung der Bindungskräfte kann durch Messung der Sublimationswärme bestimmt werden. Die physikalischen (elastischen, thermischen, elektrischen, magnetischen, optischen u. a.) Eigenschaften sowie die chemischen Eigenschaften der Festkörper werden nicht allein von der chemischen Natur ihrer Bausteine bestimmt, sondern hängen in starkem Maße von der Kristallstruktur und dem Bindungscharakter, d. h. von der komplizierten Wechselwirkung der rd. 1023 Atome pro cm3, und von kleinen Störungen des streng periodischen, idealsymmetrischen Aufbaus ab (Festkörperchemie, Festkörperphysik). Typische an den festen Aggregatzustand gebundene physikalische Phänomene sind der Ferromagnetismus und die Supraleitung.
Hier finden Sie in Überblicksartikeln weiterführende Informationen:
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Fẹst|kör|per, der (Physik): Stoff, der Formveränderungen von außen großen Widerstand entgegensetzt: Kristalle als F.
Universal-Lexikon. 2012.