États de la matière

Nous expliquons quels sont les états de la matière, comment ils passent d’un état d’agrégation à un autre et quelles sont leurs caractéristiques générales.

Les états de la matière sont classés en fonction de l’union des particules.

Quels sont les états de la matière ?

Les états de la matière, ou états d’agrégation de la matière , sont les différentes phases dans lesquelles se présentent les différentes substances existantes , selon les forces d’union qui existent entre leurs particules. Ce sont : l’état solide, l’état liquide, l’état gazeux et l’état plasma.

Il existe également des états condensés (fabriqués en laboratoire) et l’état supersolide, mais ces derniers ne se produisent jamais dans la nature.

Chaque état a ses propres caractéristiques physiques, et la chimie – celles qui déterminent s’il s’agit de la même substance ou d’une autre – reste inchangée.

Il est possible de faire passer la matière d’un état d’agrégation à un autre , par une série de processus qui modifient sa température ou sa pression pour faire passer la même substance en solide, liquide ou gazeux selon sa résistance naturelle.

Voir aussi:  Séparation des mélanges

État solide

L’état solide a des particules qui forment des structures rigides et étroites.

La matière à l’état solide présente un corps bien défini avec son propre volume et sa forme constants. En effet, les particules de substances solides forment des structures rigides et étroites qui offrent une résistance aux forces extérieures qui leur sont appliquées.

Ils sont plus ou moins résistants à la fragmentation et peu ou pas fluides . Ils ont une cohésion élevée et également une « mémoire de forme », c’est-à-dire qu’ils ont tendance à retrouver élastiquement leur forme d’origine lorsqu’ils sont soumis à une force.

Un bon exemple de matière à l’état solide est la glace , puisque sa composition chimique est toujours H 2 O  (eau), mais à l’état solide.

État liquide

L’eau est le liquide le plus abondant sur la planète.

L’ état liquide de la matière est caractérisé par une union beaucoup plus lâche entre ses atomes que celle qui se produit dans les solides. Cela vous donne de la fluidité, l’une de ses principales caractéristiques. La matière liquide n’a pas sa forme propre mais prend celle du récipient dans lequel elle se trouve.

Il a moins de cohésion que les solides, mais une plus grande compressibilité et se rétracte généralement en présence de froid, à l’exception de quelques composés tels que l’eau, qui se dilatent lorsqu’ils sont refroidis.

L’exemple classique de l’état liquide est l’eau (H 2 O) , le liquide le plus abondant sur la planète .

état gazeux

L’état gazeux présente des particules qui se déplacent rapidement.

Lorsque la matière est à l’état gazeux , on l’appelle un « gaz ». Ses particules sont liées de manière lâche , réparties dans tout l’espace environnant et ont une très légère force d’attraction les unes pour les autres. C’est pourquoi ils n’ont pas de forme ou de volume définis.

Dans cet état, la matière a une très faible densité car ses particules sont dans un désordre relatif, se déplaçant très rapidement dans l’espace ; et en raison de leur faible réponse à la gravité , ils peuvent flotter. De plus, ils ont une cohésion quasi nulle et un volume variable, mais une grande capacité à être compressés.

La vapeur d’eau est un exemple clair de l’état gazeux , puisqu’elle continue d’être la même chimiquement (H 2 O) mais à l’état gazeux.

Changements d’état

L’évaporation peut se produire par apport de chaleur.
  • Fusionner . C’est le processus par lequel un solide est amené à l’état liquide, généralement par une augmentation de sa température (apport de chaleur). En effet, l’ énergie supplémentaire augmente la mobilisation des particules, et les éloigne de la structure serrée qui leur donne leur solidité.
  • évaporation _ C’est le processus qui convertit la matière liquide en gaz lentement et progressivement, par apport de chaleur. Cette énergie supplémentaire sépare davantage ses particules faiblement liées et leur permet de devenir gazeuses et de s’élever (car elles sont moins denses que l’air ).
  • bouillant _ C’est le processus par lequel un liquide se transforme en vapeur lorsque sa température dépasse le point d’ébullition (température à laquelle la pression de vapeur du liquide est égale à la pression autour du liquide). Il y a une différence entre l’évaporation et l’ébullition. L’évaporation se produit à n’importe quelle température, il suffit d’augmenter la température du liquide et il passera lentement en phase gazeuse. L’ébullition, en revanche, se produit nécessairement lorsque la température du liquide dépasse son point d’ébullition.
  • sublimation . C’est le processus qui transforme directement la matière solide en gaz, sans passer par l’état liquide. Normalement, il nécessite des conditions de pression très spécifiques, comme c’est le cas avec la glace ou la neige dans les hauteurs des montagnes , qui ne peuvent pas se fondre en liquide en raison de la basse température à laquelle elles se trouvent, mais elles peuvent se transformer directement en vapeur.
  • solidification . C’est l’un des processus inverses de la fusion, c’est-à-dire celui qui transforme la matière liquide en solide. Cela se fait couramment en augmentant la pression du liquide, c’est-à-dire la compression, ce qui ralentit le mouvement des particules et leur permet de s’attirer plus intensément.
  • Congélation . C’est un processus dans lequel un liquide est transformé en solide en abaissant sa température en dessous de son point de congélation (température à laquelle le liquide gèle en extrayant de l’énergie thermique).
  • Condensation et liquéfaction . Ce sont deux processus similaires, dans lesquels la matière à l’état gazeux devient à l’état liquide. La différence entre les deux est que la première, la condensation, se produit en raison du contact du gaz avec une surface plus froide, comme dans le cas de la rosée qui se forme sur les fenêtres à l’aube. Dans le second cas, au contraire, le facteur modifié est la pression, comme cela se produit avec les gaz utilisés pour la cuisson, qui sont comprimés dans des fûts.
  • Déposition . Aussi appelée sublimation inverse, c’est le processus qui fait passer la matière de l’état gazeux au solide, directement, sans passer par le liquide au préalable. C’est le processus opposé à la sublimation et se produit généralement dans des conditions de pression et de température spécifiques, qui forment des cristaux de matière à partir du gaz dispersé dans le récipient.

Continuer avec : Cycle de l’eau