Solid
Tahke aine on üks kolmest üldisest olekust. Tahkete ainete molekulid on tihedalt seotud, nad saavad ainult vibreerida. See tähendab, et tahkistel on kindel kuju, mis muutub ainult jõu rakendamisel. See erineb vedelikest ja gaasidest, mis liiguvad juhuslikult, seda protsessi nimetatakse voolamiseks.
Kui tahke aine muutub vedelaks, nimetatakse seda sulamiseks. Vedelikud muutuvad tahkeks jäätumise teel. Mõned tahked ained, näiteks kuivjää, võivad muutuda gaasiks, ilma et nad muutuksid kõigepealt vedelaks. Seda nimetatakse sublimatsiooniks.
Diagramm, mis näitab, kuidas molekulid on tahkes kehas paigutatud.
Tahkete ainete liigid
Aatomite vahelised jõud tahkes kehas võivad võtta mitmeid vorme. Näiteks naatriumkloriidi (keedusoola) kristall koosneb ioonilisest naatriumist ja kloorist, mida hoiavad koos ioonsed sidemed. Teemanti või räni puhul jagavad aatomid elektrone ja moodustavad kovalentsed sidemed. Metallides jagatakse elektrone metallilises sidemetes. Mõned tahked ained, nagu enamik orgaanilisi ühendeid, hoitakse koos "van der Waalsi jõududega", mis tulenevad iga molekuli elektronlaengupilve polarisatsioonist. Tahkete ainete tüüpide erinevused tulenevad nende sidemete erinevustest.
Metallid
Enamik metalle on tugevad, tihedad ja head elektri- ja soojusjuhid. Perioodilises tabelis on metallid need elemendid, mis asuvad boorist kuni polooniumini ulatuvast diagonaaljoonest vasakul. Kahe või enama elemendi segusid, mille suur komponent on metall, nimetatakse sulamiteks.
Inimesed on kasutanud metalle mitmel otstarbel juba eelajaloolistest aegadest alates. Metallide tugevus ja töökindlus on viinud nende laialdase kasutamiseni hoonete ja muude asjade valmistamisel, samuti enamikus sõidukites, paljudes tööriistades, torudes, liiklusmärkides ja raudteerööbastes. Raud ja alumiinium on kaks kõige sagedamini kasutatavat metalli. Need on ka kõige levinumad metallid maakoores. Raua kasutatakse kõige sagedamini sulamina, terase kujul, mis sisaldab kuni 2,1% süsinikku, mis teeb selle palju kõvemaks kui puhta raua.
Kuna metallid on head elektrijuhid, on nad väärtuslikud elektrilistes tööriistades ja elektrivoolu ülekandmisel pikkade vahemaade taha väikese energiakaduga. Sellepärast toetuvad elektrivõrgud elektri saamiseks metallkaablitele. Näiteks kodused elektrisüsteemid on heade juhtmete kasutamise tõttu ühendatud vasega. Enamiku metallide kõrge soojusjuhtivus muudab need kasulikuks ka pliidi toiduvalmistamisvahenditeks.
Mineraalid
Mineraalid on looduslikud tahked ained, mis on moodustunud paljude geoloogiliste protsesside käigus kõrge rõhu all. Selleks, et ainet saaks pidada tõeliseks mineraaliks, peab sellel olema kristallstruktuur, mille füüsikalised omadused on läbivalt ühesugused. Mineraalid erinevad oma koostise poolest alates puhtast elemendist ja lihtsatest sooladest kuni väga keeruliste silikaatideni, millel on tuhandeid teadaolevaid vorme. Seevastu kivimiproov on mineraalide ja/või mineraloidide juhuslik kogum, millel puudub konkreetne keemiline koostis. Enamikus maakoores esinevates kivimites on kvarts (kristalliline SiO2 ), põlevkivi, vilgumik, vilgukivi, kloriit, kaoliin, kaltsiit, epidoot, oliviin, augiit, sarvkivi, magnetiit, hematiit, limoniit ja mõned muud mineraalid. Mõned mineraalid, nagu kvarts, vilgukivi või põlevkivi, on levinud, samas kui teisi on leitud vaid üksikutes kohtades maailmas. Ülekaalukalt suurim mineraalide rühm on silikaadid (enamik kivimeid koosneb ≥95% ulatuses silikaatidest), mis koosnevad suures osas ränist ja hapnikust, samuti alumiiniumi, magneesiumi, raua, kaltsiumi ja muude metallide ioonidest.
New Yorgi Chrysleri hoone, maailma kõrgeima terasele toestatud tellisehitise tipp.
Erinevate mineraalide kollektsioon.
