Chi non ha visto bollire l’acqua? Per molti si tratta solo di aumentarne la temperatura per qualsiasi azione, per altri invece si tratta di un effetto di trasformazione degli stati della materia . Anche se questa modifica sembra magica, è una delle fasi in cui è possibile trovare un oggetto conosciuto. Di seguito, osserviamo da vicino questo fenomeno e notiamo alcuni dati interessanti.
Quali sono gli stati della materia?
Le fasi in cui si può ritrovare un elemento noto sono chiamate stati di aggregazione della materia o stati della materia. La sua variazione può dipendere dalla tipologia, dall’intensità e da alcuni fattori esterni come la temperatura o la pressione. Tra quelli finora conosciuti possiamo citare:
Stato solido
È uno stato di aggregazione in cui la materia assume forma e volume grazie ad una forza che permette alle molecole di attrarsi tra loro, facendo predominare l’energia cinetica. In questa fase, gli atomi si intrecciano, fornendo la capacità di resistere alle forze senza danni apparenti. Alcune delle sue caratteristiche principali sono:
- È un materiale rigido : generalmente il materiale allo stato solido è rigido, cioè resiste alla deformazione, alla fessurazione, alla flessione e alla torsione.
- Durezza: i solidi hanno la resistenza fisica prima dell’azione di altri elementi nello stesso stato, ad esempio il diamante.
- Fragilità : possono rompersi in pezzi più piccoli.
- Hanno una forma fissa : Questi hanno una forma fissa, cioè non scorrono come gli altri stati. Tuttavia, alcuni corpi potrebbero deformarsi a causa della loro malleabilità.
Un esempio di stato solido della materia è il ghiaccio, che è acqua liquida portata ad un punto di congelamento. Inoltre, i calcoli contengono elementi di calcio e le ossa assumono calcio dalla dieta.
stato liquido della materia
Lo stato liquido della materia può essere definito come una fase intermedia tra lo stato solido e quello gassoso . Si distingue per il fatto che le sue particelle sono disperse per preservare la fluidità, ma insieme per mantenere la coesione. Alcune delle caratteristiche più notevoli di questa fase sono:
- Non ha forma , quindi acquisisce la forma del contenitore in cui è contenuto. Ad esempio, una tazza d’acqua avrà la forma di una tazza.
- Sono fluidi , quindi possono passare attraverso superfici molto piccole e da un contenitore all’altro. Informi, possono scivolare, scivolare e muoversi.
- Potrebbe avere viscosità . È la resistenza allo scorrimento e alla deformazione che può avere a causa della forza interna delle particelle, che ne rallenta la deformazione durante la caduta. Un esempio di viscosità è l’olio o la pece.
- Ha tensione superficiale , che si riferisce alla resistenza che i liquidi offrono aumentando la loro superficie per unità di superficie. Di conseguenza, non penetrano in determinati oggetti e alcuni insetti possono camminarvi sopra.
Bisogna però sapere che i liquidi sono poco comprimibili e si contraggono in presenza di freddo, ad eccezione dell’acqua. Alcuni esempi dello stato liquido della materia sono l’acqua, il mercurio, la benzina, l’acido solforico, tra gli altri.
stato gassoso
Questo è uno stato di aggregazione della materia in cui le molecole della materia non sono unite , quindi sono espanse e hanno poca forza di attrazione. Si caratterizzano principalmente per il fatto che non hanno una forma definita e vengono rilasciati fino al riempimento del contenitore che li contiene. Altri punti salienti sono:
- A causa della scarsa influenza che le particelle di gas hanno le une sulle altre, esse occupano una forza d’azione molto piccola . Non hanno quindi un volume definito nello spazio.
- Hanno un’elevata capacità di compressione , per questo motivo possono essere facilmente trasportati se utilizzati per trattamenti di tipo industriale.
- Le loro proprietà fisiche possono variare considerevolmente . Alcuni, come l’aria, non hanno colore né aroma, ma i gas degli idrocarburi hanno un odore pungente e sgradevole.
Un esempio dello stato gassoso della materia è il vapore acqueo, che può essere osservato quando un liquido bolle. Inoltre, l’aria che respiriamo è una miscela di ossigeno, idrogeno e azoto, senza odore né colore.
Plasma o stato plasmatico
La miscela di nuclei positivi ed elettroni liberi aventi la capacità di condurre elettricità è nota come stato di aggregazione della materia plasmatica. In altre parole possiamo dire che è un gas ionizzato, quindi può essere formato da qualsiasi tipo di particella carica. Questi possono generare un campo elettrico e sono influenzati dai campi magnetici.
Il miglior esempio dello stato plasmatico della materia è quello dell’aurora boreale, dove il vento solare è costituito da particelle cariche ad alta energia. Quando questi entrano in collisione con l’atmosfera, la ionizzano e si forma lo spettacolo di luci.
Cambiamenti negli stati della materia
Tutta la materia può trasformarsi se sottoposta a forze esterne ed interne, ma le sue proprietà chimiche non vengono alterate. Un esempio di questo è l’acqua, quando bolle passa da liquido a gassoso, ma conserva le stesse molecole. Alcuni metodi di trasformazione sono:
- Evaporazione : Consiste nell’aggiungere energia calorica alla massa di un liquido in modo che diventi un gas.
- Ebollizione : è il processo mediante il quale l’energia termica viene fornita a un corpo liquido per convertirlo in gas. Ciò si verifica quando viene raggiunto il punto di ebollizione, dove la temperatura del vapore eguaglia la pressione che circonda il liquido, trasformandolo in un gas.
- Condensazione: si riferisce al processo mediante il quale viene rimosso il calore per trasformare il gas in liquido. Durante la liquefazione, la pressione aumenta a basse temperature per ottenere lo stesso cambiamento.
- Congelamento : è il processo che trasforma il liquido in un solido a temperatura molto bassa, al punto di congelamento.
- Fusione : è un processo in cui il solido viene trasformato in liquido mediante l’azione del calore. La sublimazione si riferisce alla trasformazione di un solido in un gas senza passare attraverso lo stato liquido.
In conclusione, gli stati della materia nella tavola periodica si riferiscono a come gli elementi sono disponibili. Questi possono subire modifiche che ne consentono l’utilizzo in qualsiasi ambito dell’industria o della vita quotidiana.