01 Materia ed Energia - Stati di aggregazioni della materia Bookmark and Share


La materia è costituita da particelle, siano esse atomi, molecole o ioni. Queste particelle presentano la tendenza, più forte o più debole a seconda delle sostanze, a tenersi unite. Questa tendenza è il risultato di un compromesso tra le forze di attrazione che si esercitano tra le particelle stesse, e i moti di agitazione, che queste posseggono e che favoriscono l'allontanamento reciproco.
All'aumentare della temperatura, i moti di agitazione aumentano di intensità e possono diventare prevalenti sulle forze di attrazione. Di conseguenza possiamo affermare che, alle basse temperature, le particelle costituenti la materia tendono a mantenersi unite, alle alte mostrano una propensione a separarsi.
Quando le forze di coesione tra le particelle che costituiscono una sostanza sono, per loro natura, intense, questa generalmente mostra alcune proprietà peculiari quali: alti punti di fusione e di ebollizione, grande durezza, grande densità, ecc. Infatti, nel diamante, che mostra tutte queste proprietà in massimo grado, le forze di legame tra le particelle costituenti, cioè atomi di carbonio, sono straordinariamente alte.
Oltre alla forza di coesione è importante anche l'ordine che assumono le particelle nello spazio. Esso è il più variabile; si passa dal più completo disordine, tipico dello stato gassoso, all'ordine più rigoroso proprio dei cristalli allo stato solido.
Dall'ordine con cui sono disposte le particelle e dalla forza di coesione tra le stesse dipendono i vari stati di aggregazione della materia, i principali dei quali sono: lo stato solido, lo stato liquido, lo stato gassoso.
Nelle sostanze allo stato solido le forze attrattive sono particolarmente intense e non consentono alle particelle di muoversi liberamente le une rispetto alle altre: queste assumono posizioni reciproche ben definite, che si ripetono con grande regolarità nelle tre dimensioni. Le sostanze allo stato solido conservano, per tanto, volume proprio e forma definita.
Nelle sostanze allo stato liquido la disposizione delle particelle è, invece, casuale: le loro posizioni reciproche variano, infatti, continuamente; tuttavia, esse non possono allontanarsi l'una dall'altra perchè le loro energie cinetiche non sono sufficienti a superare le forze attrattive che le tengono unite. Di conseguenza un liquido conserva volume proprio ma assume la forma del recipiente in cui è contenuto.
Infine nelle sostanze allo stato gassoso l'agitazione termica è tale da superare le forze d'attrazione che si esercitano tra le particelle; queste si muovono liberamente e si distribuiscono, in modo uniforme, in tutto lo spazio disponibile. Pertanto, una sostanza allo stato gassoso non ha forma ne volume proprio.
Lo stato di aggregazione di un corpo dipende dalla temperatura e della pressione cui il corpo è sottoposto.
Per effetto di variazioni di temperatura e di pressione, una determinata sostanza può portarsi da uno stato di aggregazione all'altro; esempio tipico è l'acqua che, al variare di questi fattori, passa da ghiaccio a liquido ed infine a vapore. Non tutte le sostanze, però, possono passare da uno stato di aggregazione all'altro, ordinariamente, perchè alcune vanno incontro a trasformazioni chimiche prima che si determini il passaggio di stato.

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