Stati di Aggregazione

Gli stati di aggregazione sono le forme sotto cui si presenta la materia, a seconda del modo in cui sono associate le sue particelle costituenti (atomi, molecole o ioni). Si distinguono essenzialmente quattro stati di aggregazione: solidi, liquido, aeriforme (che include gas e vapori) e gas ionizzato o plasma, detto anche quarto stato della materia. Sulla Terra si osservano normalmente solo i primi tre stati, ma lo stato di plasma (formato da ioni positivi ed elettroni) è il più diffuso nell’universo. Il fatto che una sostanza assuma uno stato di aggregazione piuttosto che un altro dipende,oltre che dalla sua natura chimica (che stabilisce l’entità delle forze attrattive o di coesione tra le sue particelle), dalle condizioni ambientali, cioè dalla temperatura e dalla pressione a cui la sostanza si trova, che influenzano le forze di coesione.
Passaggi di stato

Una massa d’acqua riscaldata fino a raggiungere la temperatura di 100°C entra in ebollizione trasformandosi in vapore; viceversa, se la sua temperatura si abbassa fino a 0°C, essa si trasforma in un solido (ghiaccio). In generale, fornendo calore a una sostanza si favorisce il passaggio da stati di aggregazione in cui le particelle sono associate nel modo più compatto (solido) a stati in cui sono associate in modo via via meno compatto (liquido e gas). L’inverso avviene sottraendo calore. Quanto alla pressione, essa reagisce in senso opposto alla temperatura: un suo aumento favorisce cioè i passaggi da aeriforme a liquido e da liquido a solido e una sua diminuzione favorisce i passaggi inversi. I passaggi di stato avvengono a temperature ben determinate, a seconda della pressione a cui si opera (di norma si fa riferimento alla pressione atmosferica, cioè a 1 atm). Finché tutta la massa della sostanza non si è trasformata, la sua temperatura si mantiene costante: per esempio, quando l’acqua bolle, nonostante continuiamo a fornire calore, la sua temperatura si mantiene costante a 100°C. Questo calore (fornito a temperatura costante), detto calore latente, viene “incorporato” dal vapore, il quale lo restituirà all’atto della trasformazione inversa, cioè nella condensazione a liquido. A seconda del passaggio di stato interessato si parla di calore latente di fusione, di evaporazione, si sublimazione ecc.

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