Stati di aggregazione della
materia
Stati di aggregazione della materia
Le sostanze pure o le loro miscele si
Le sostanze pure o le loro miscele si
presentano, a seconda delle condizioni di
presentano, a seconda delle condizioni di
pressione e temperatura, in tre stati fisici:
pressione e temperatura, in tre stati fisici:
SOLIDO
SOLIDO
LIQUIDO
LIQUIDO
LO STATO GASSOSO
LO STATO GASSOSO
I gas non hanno volume e forma propria
Le sostanze allo stato gassoso hanno le seguenti
proprietà:
•
Sono costituite da molecole tenute insieme
da debolissime forti di attrazione
•
Si espandono spontaneamente e
occupando tutto il volume a loro
disposizione
•
Possono essere compressi
•
Hanno densità minore dei liquidi
•
Sono sempre miscibili e si mescolano
spontaneamente
•
Esercitano una pressione contro le pareti
del recipiente che li contiene
•
Si espandono per riscaldamento e si
contraggono per raffreddamento.
LO STATO GASSOSO
Nei gas
l’energia cinetica media delle molecole
supera l’energia di interazione tra le molecole
.
L’energia di interazione tra le molecole è tanto più
debole al punto da rendere il comportamento
dei gas quasi indipendente dalla diversità
LO STATO LIQUIDO
LO STATO LIQUIDO
•
I liquidi hanno volume
proprio ma non forma
propria
•
Sono poco comprimibili
•
Le forze che tengono
insieme le molecole di un
liquido sono superiori a
quelle presenti nei gas
•
Hanno proprietà fisiche
peculiari
Le distanze tra le particelle
sono comparabili a quelle
osservate nella fase solida.
Al variare della pressione
si osservano piccole
variazioni del volume.
Al variare della
temperatura le dimensioni
si modificano in maniera
più marcata rispetto allo
stato solido
.
LO STATO LIQUIDO
LO STATO SOLIDO
LO STATO SOLIDO
Le sostanze allo stato solido
•
hanno volume e forma propria
•
possiedono un
reticolo cristallino
(sono caratterizzati
dalla ripetizione di celle elementari nelle tre direzioni)
•
Sono
anisotropi
(le proprietà fisiche dipendono dalla
direzione in cui si misurano)
LO STATO SOLIDO
LO STATO SOLIDO
Nel linguaggio comune, sono indicate come solidi sostanze
che
non
presentano struttura cristallina (vetro), detti SOLIDI
AMORFI.
Si possono, in realtà, considerare liquidi molto viscosi e
isotropi (presentano proprietà uguali in tutte le direzioni).
LO STATO SOLIDO
LO STATO SOLIDO
Nello stato solido, l’energia di
interazione prevale
sull’energia cinetica.
Le interazioni tra le particelle
sono così intense da vincolare
le particelle stesse tra di loro.
Se si prova a spostarne una,
le altre la seguono e quindi si
provoca uno spostamento
I PASSAGGI DI STATO
I PASSAGGI DI STATO
Passaggio di una sostanza da uno stato di aggregazione
ad un altro
Durante la trasformazione, la T resta costante
Per le sostanze che fondendo aumentano di volume, un
aumento di P provoca un innalzamento del punto di fusione,
poiché ostacola il passaggio di stato
Evaporazione
Evaporazione
L’evaporazione è il processo
di trasformazione di un
liquido in un gas:
è un processo endotermico
(assorbe calore)
E’ necessario fornire energia
per vincere le forze che
trattengono le molecole allo
stato liquido.
Fusione
Fusione
La fusione è il processo di
trasformazione di un solido
in un liquido:
è un processo endotermico
E’ necessario fornire energia
per vincere le forze che
vincolano le particelle a
rimanere bloccate in
Sublimazione
Sublimazione
La sublimazione è il processo di
trasformazione di un solido
direttamente in un gas:
è un processo endotermico
E’ necessario fornire energia per
vincere le forze che vincolano le
particelle a rimanere bloccate in
posizioni fisse.
Evaporazione +600 Fusione +80
Il vapore acqueo nell’atmosfera
Poiché nei passaggi di stato la temperatura non varia, il calore assorbito o ceduto è detto CALORE LATENTE.
Poiché nei passaggi di stato la temperatura non varia, il calore assorbito o ceduto è detto
CALORE LATENTE.
Stato solido
(Ghiaccio) Stato liquido(Acqua)
Stato gassoso (Vapore) Sublimazione + 680 Sublimazione - 680 Condensazio ne - 600 Solidificazion e-80
Il passaggio dall’acqua a vapore
avviene con assorbimento di una
enorme quantità di calore. Tale
calore latente di evaporazione
viene successivamente ceduto
nella fase di condensazione.
Il passaggio dall’acqua a vapore
avviene con assorbimento di una
enorme quantità di calore. Tale
calore latente di evaporazione
viene successivamente ceduto
nella fase di condensazione.
LA TENSIONE DI VAPORE
LA TENSIONE DI VAPORE
La tensione di vapore è la pressione del vapore in equilibrio con il
liquido, a temperatura costante
.
È una caratteristica di ciascun liquido, aumenta con T e, quando
raggiunge la P esterna, il liquido entra in ebollizione
.
Quando un liquido evapora, solo le molecole dello strato superficiale passano allo
stato di vapore.
Il
PUNTO DI EBOLLIZIONE
è direttamente dipendente alla tensione di vapore: è la
temperatura alla quale la tensione di vapore di un liquido raggiunge la pressione
esercitata sulla sua superficie.
Evaporazione e tensione di vapore
La quantità di vapore acqueo che può essere contenuto in una massa d’aria dipende dalla temperatura.
Più alta è la temperatura maggiore risulta tale quantità. La quantità di vapore acqueo che può essere contenuto in una massa d’aria dipende dalla temperatura.
Più alta è la temperatura maggiore risulta tale quantità.
L’evaporazione inizia quando in un liquido le molecole raggiungono una energia tale da vincere le forze di attrazione e riescono a lasciare la superficie liquida formando vapore nello spazio sovrastante. L’evaporazione inizia quando in un liquido le molecole raggiungono una energia tale da vincere le forze di attrazione e riescono a lasciare la superficie liquida formando vapore nello spazio sovrastante.
Alcune molecole ricadono lungo la superficie e il processo continua fino a quando non si raggiunge un equilibrio dinamico con le Alcune molecole ricadono lungo la superficie e il processo continua fino a quando non si raggiunge un equilibrio dinamico con le
Evaporazione e tensione di vapore nell’acqua
Si vede dalla figura che,
approssimativamente, per
ogni 10 gradi di aumento
della
temperatura
la
tensione si raddoppia
Si vede dalla figura che,
approssimativamente, per
ogni 10 gradi di aumento
della
temperatura
la
tensione si raddoppia
T e n si o n e d i v a p o reIl grafico a lato rappresenta la curva empirica che dà la variazione di tensione di vapore in mb al variare di della temperatura in °C
Il grafico a lato rappresenta la curva empirica che dà la variazione di tensione di vapore in mb al variare di della temperatura in °C
