1.01 – GLI STATI DI AGGREGAZIONE DELLA MATERIA E I PASSAGGI DI STATO

1.01 – GLI STATI DI AGGREGAZIONE DELLA MATERIA E I PASSAGGI DI STATO

COS’È LA MATERIA?

La materia è tutto ciò che è dotato di massa, peso e occupa un certo volume non occupato da un altro corpo. Una proprietà della materia facilmente osservabile è il suo stato di aggregazione, cioè se una sostanza è un solido, liquido oppure gas.

QUALI E QUANTI SONO?

Gli stati di aggregazione della materia sono 3: stato aeriforme, stato liquido e stato solido.  

• Stato aeriforme: 

Non ha né forma né volume proprio ma tende ad assumere la forma e il volume del contenitore che lo contiene. È comprimibile  e le particelle sono dotate della massima libertà (le particelle sono legate fra di loro con un legame debole ma ognuna di esse è libera di muoversi in modo indipendente). Ha una densità bassa. Esistono 2 tipi stato aeriforme o gassoso: 

1. Vapori -> è uno stato aeriforme che può passare dallo stato solido allo stato liquido per una sola compressione 
2. Gas -> è uno stato aeriforme che NON può passare dallo stato solido allo stato liquido con una sola compressione 

Il confine termico tra vapore e gas è definito dalla temperatura critica: questa indica il confine al di sotto del quale l’areoforme è un vapore mentre al di sopra è un gas!

Al di sopra delle condizioni di pressione e temperatura critica il fluido viene denominato fluido supercritico. La temperatura e la pressione sopra le quali esiste un fluido supercritico è detto punto critico.

• Stato liquido: 

Ha un volume proprio ma non ha una forma propria, per questo prende la forma del contenitore che lo contiene. È incomprimibile e ha una densità media. Le particelle sono libere di muoversi le une sulle altre infatti sono legate tra loro da una forza che è meno intensa di quella presente allo stato solido e questa proprietà è chiamata viscosità

• Stato solido: 

Un solido ha un volume proprio e una forma propria (Es.: blocco di ferro). Le molecole, ioni o atomi non possono muoversi. Presenta una disposizione regolare, ripetuta di atomi o molecole.

La condizione in cui coesistono tutti e 3 gli stati e dunque caratterizzati da un equilibrio termodinamico viene definito punto triplo.

• Plasma: è una materia che si presenta come gas ionizzato, è presente ad elevati valori e temperatura; sulla terra è presente solo attraverso il fenomeno dei fulmini e delle aurore boreali
  • Tanto più forti sono le interazioni intermolecolari tanto minore è la volatilità (= è la tendenza di una sostanza a evaporare)
  • Gli stati di aggregazione della materia dipendono dalla concentrazione del materiale, dalla temperatura e dalla pressione

COSA SONO E QUALI SONO I PASSAGGI DI STATO? 

Una sostanza può passare da uno stato di aggregazione ad un altro per una variazione della temperatura o della pressione. Le trasformazioni di una sostanza da uno stato di aggregazione ad altri si chiamano passaggi di stato

I passaggi di stato sono: 

• Dallo stato solido allo stato liquido -> fusione 
• Dallo stato liquido allo stato solido -> solidificazione 
• Dallo stato liquido allo stato aeriforme -> evaporazione o ebollizione 
• Da stato aeriforme allo stato liquido (per i vapori con raffreddamento) -> condensazione
• Da stato aeriforme allo stato liquido (per i gas con riscaldamento) -> liquefazione 
• Dallo stato solido allo stato aeriforme (per i vapori)  -> sublimazione 
• Dallo stato aeriforme (per i vapori) allo stato solido -> brinamento