Stati di aggregazione della materia

(1)

La materia si può presentare in diversi stati fisici, o stati di aggregazione.

Essi sono il risultato di due proprietà caratteristiche delle particelle che la costituiscono:

• il movimento, moti traslazionali (energia cinetica);

• le forze di reciproca interazione (energia potenziale).

Il moto traslazionale è in relazione diretta con la temperatura;

le forze di interazione, oltre a dipendere da diversi parametri (struttura, composizione, etc), sono spesso correlate con la pressione.

Stati di aggregazione della materia

(2)

A seconda del tipo di energia che prevale (cinetica o potenziale), la materia si può presentare in tre diversi stati di aggregazione:

gassoso, liquido, solido.

Modificando opportunamente i parametri che agiscono su un sistema, si può avere la trasformazione fisica del suo stato di aggregazione (passaggio di stato).

Stati di aggregazione della materia

(3)

GASSOSO o DI VAPORE

SOLIDO

Vetroso (metastabile)

Cristallino (stabile)

evaporazione o gassificazione condensazione

sublimazione brinamento

Particelle regolarmente impaccate in una struttura cristallina

liquefazione congelamento

solidificazione

fusione

devetrificazione

Particelle “congelate”

in una struttura caotica

LIQUIDO

Trasformazioni (o passaggi) di stato:

(4)

ESTENSIVE

dipendono dall’ estensione del sistema

Le grandezze che caratterizzano un sistema possono essere:

lunghezza, massa, volume,

quantità di calore in una reazione chimica.

(5)

Le grandezze che caratterizzano un sistema possono essere:

INTENSIVE

non dipendono dall’ estensione del sistema

densità, temperatura di fusione, viscosità,

indice di rifrazione.

Le grandezze estensive possono essere rese intensive riferendone il valore ad una determinata quantità di sostanza

(6)

SISTEMA

(porzione di universo sottoposta ad osservazione)

OMOGENEO

(le sue caratteristiche fisiche sono le stesse in ogni suo punto: costituito da un’unica fase)

Sistemi omogenei ed eterogenei

Fasi di un sistema

Costituito da una singola specie atomica

presente in uno specifico stato di aggregazione :

Cu

^{, Hg, He}

https://it.wikipedia.org/wiki/Rame#/media/File:Copper__world_production_trend.svg

(7)

SISTEMA

OMOGENEO

Sistemi omogenei ed eterogenei

Fasi di un sistema

Costituito da un singolo composto chimico

presente in uno specifico stato di aggregazione :

C

₁₂

H

₂₂

O

₁₁

, H

₂

O, N

₂

O

(8)

SISTEMA

OMOGENEO

Sistemi omogenei ed eterogenei

Fasi di un sistema

Soluzioni costituite da più specie atomiche e/o composti chimici:

gassose gas in gas aria (N₂78%, O₂ 22%)

liquide gas in liquido CO₂ in H₂O liquido in liquido C₂H₆O in H₂O solido in liquido C₁₂H₂₂O₁₂in H₂O

solide solido in solido ottone (Zn in Cu), bronzo (Sn in Cu)

(9)

SISTEMA

(porzione di universo sottoposta ad osservazione)

ETEROGENEO

(le sue caratteristiche fisiche non sono le stesse in ogni suo punto:costituito da più fasi)

Sistemi omogenei ed eterogenei

Fasi di un sistema

spugne e fumi: solido - gas

schiume e nebbie: liquido - gas

miscugli meccanici: solido - solido

sospensioni: liquido - solido

emulsioni: liquido - liquido