Stato fisico della materia

Lo stato fisico della materia è determinato dalla forza di coesione molecolare, dalla distanza tra gli atomi e dalle condizioni ambientali che influenzano il moto ( energia cinetica ) delle particelle costituenti.

Solido, liquido e aeriforme. I principali stati della materia sono lo stato solido, liquido e aeriforme. Nei solidi lo stato di aggregazione molecolare è più forte, mentre nello stato aeriforme ( es. gas e vapori ) è più debole.

Una stessa sostanza ( es. acqua ) può presentarsi in uno dei tre stati fisici della materia ( ghiaccio, acqua o vapore acqueo ) a seconda delle condizioni ambientali in cui si trova ( pressione e temperatura ).

Gli stati fisici della materia

Si individuano tre principali stati fisici della materia:

• Solido. In un solido le molecole sono molto vicine tra loro. La forza di coesione è molto intensa e le particelle hanno scarse possibilità di movimento. Si forma una struttura cristallina, stabile e regolare nella disposizione molecolare. Per questa ragione un solido ha una forma propria e un volume (spazio occupato) proprio e costante. Non sono comprimibili.
  
• Liquido. In un liquido le molecole sono più distanziate tra loro rispetto a un solido. La forza di coesione continua a unire le molecole tra loro ma non riesce a impedire lo spostamento delle particelle. La disposizione delle molecole varia continuamente. Per questo motivo la materia allo stato liquido ha ancora un volume costante ( spazio occupato ) ma non possiede più una forma propria. Il liquido assume la forma del recipiente che lo contiene. Non sono comprimibili.
  
• Aeriforme. Nello stato aeriforme ( o gassoso ) le molecole sono molto distanti tra loro e si possono spostare più velocemente. La distanza e l'energia cinetica del movimento impediscono alla forza di coesione di mantenere unite le particelle tra loro. La disposizione delle molecole varia rapidamente, in modo caotico e disordinato, e le particelle occupano tutto lo spazio disponibile ( volume ) del recipiente. Per questo motivo un gas e un vapore non hanno né una forma specifica, né un volume proprio. Sono facilmente comprimibili.
  

  La differenza tra vapori e gas. Un vapore può essere trasformato da aeriforme a liquido per compressione senza variare la temperatura. Nel caso dei gas, invece, non basta la semplice compressione. Per trasformare un gas dallo stato aeriforme allo stato liquido, oltre alla compressione bisogna anche ridurre la temperatura al di sotto di una determinata temperatura critica che varia da gas a gas.

Da cosa deriva lo stato fisico della materia

Lo stato fisico della materia è determinato dal grado di aggregazione molecolare.

Le molecole chimicamente uguali che formano la materie manifestano una specifica attrazione reciproca detta forza di coesione.

Nota. Il grado di attrazione tra molecole diverse è invece detto forza di adesione. È maggiore nei solidi, minore nei liquidi e quasi nulla nello stato gassoso.

A seconda delle condizioni ambientali ( pressione e temperatura ) varia la forza di coesione.

Pertanto, una stessa materia può cambiare il proprio stato tramite i passaggi di stato fisico.

Esempi di passaggio di stato fisico. L'acqua passa dallo stato liquido a quello solido quando la temperatura scende al punto di congelamento ( 0°C ). L'acqua si trasforma in ghiaccio. Viceversa, l'acqua passa dallo stato liquido allo stato aeriforme quando la temperatura aumenta. L'acqua si trasforma in vapore acqueo.