Desde la perspectiva de la física atómica, ¿por qué puedo sumergir mi brazo en agua, pero no en piedra?

El agua se mantiene unida a través de una serie de fuerzas de atracción intermoleculares (FMI), la más fuerte de las cuales son los enlaces de hidrógeno. Si bien los enlaces de hidrógeno son muy fuertes (piense en la tensión superficial y un error de patinaje sobre el agua) fuertes en algunas escalas, los “FMI” que mantienen unida la mayoría de las piedras son mucho más fuertes. Hay muchas formas en que los sólidos pueden unirse, pero (casi) siempre formarán enlaces más fuertes que los líquidos.

Además, los enlaces de hidrógeno más fuertes se encuentran en la superficie del agua, proceso representado a continuación.

Los sólidos, por otro lado, son uniformemente fuertes en la mayoría de los casos. (Hay excepciones)

Sólido iónico

Con todo, los sólidos como la piedra misteriosa propuesta tienen una atracción más fuerte entre sí que el agua. Su brazo puede separarse fácilmente y cambiar los enlaces en el agua, y su comportamiento fluido acomodará su brazo fácilmente. Una piedra no será tan flexible a las solicitudes de su brazo debido a su estructura rígidamente unida, y puede terminar con nudillos desollados y una lágrima brotando de su ojo. Me complace elaborar solicitudes más específicas, pero mi conocimiento es limitado. ¡Gracias por la lectura y la mejor de las suertes con sus consultas de física!

Algunas fuentes más útiles:

Sólidos y FMI

Fuerzas intermoleculares

La diferencia proviene de la diferencia estructural entre un sólido y un líquido.

Al contrario de lo que he estado leyendo en otras respuestas, la diferencia no se debe a las diferencias en la fuerza de las fuerzas intermoleculares. ¡Las fuerzas intermoleculares en un sólido y el líquido correspondiente son bastante similares! Y las fuerzas intermoleculares entre las moléculas de agua son muy fuertes, por eso el agua, a pesar de ser una molécula muy pequeña, tiene un punto de ebullición de hasta 100 grados Celsius.

¿Cuál es la diferencia entre un sólido y un líquido? Las moléculas en un líquido están en orientaciones aleatorias y se mueven todo el tiempo. Eso hace que las fuerzas entre las moléculas no cambien mucho si mueve una molécula. Empujando una sola molécula de agua hacia un lado, todas las demás moléculas se reorganizarán un poco, y las fuerzas intermoleculares se mantendrán aproximadamente igual. Algunos se vuelven un poco más fuertes, otros un poco más débiles. Como consecuencia, no necesita mucha fuerza para mover una sola molécula. En un sólido, por el contrario, todas las moléculas y átomos tienen una posición fija, y muchas de las fuerzas intermoleculares están optimizadas. Cualquier otra posición para un átomo es muy poco probable. Si empuja una sola molécula de agua en hielo a una nueva posición, todas las moléculas de agua que la rodean retrocederán al mismo tiempo: no algunas que se fortalecen y algunas que se debilitan. Las fuerzas que necesita para mover una molécula en un sólido son muy altas.

Entonces, no es el tamaño de las fuerzas intermoleculares, sino el cambio en esas fuerzas cuando mueves una molécula lo que hace la diferencia real.

Bueno, se trata de enlaces (intención de argot). En el agua, los enlaces entre las moléculas de H2O son algo débiles (estos enlaces se llaman enlaces de hidrógeno). Entonces, cuando aplica presión / fuerza, estos enlaces se rompen y, por lo tanto, su mano va al agua.

Ahora, en el caso de los sólidos, los enlaces entre los átomos son muy fuertes … quiero decir MUY FUERTE … Si golpeas una pared, dolería como el INFIERNO ya que son muy fuertes y requieren mucha energía.

(Y ahora porque acabas de estudiar un tema difícil, aquí hay un juego de palabras)