Canvis d'estat

Com ja hem comentat, les partícules que formen els cossos o sistemes materials es troben en continu moviment i aquest moviment està molt relacionat amb la quantitat d’energia que reben els cossos, és a dir, amb la temperatura. Conforme puja la temperatura, les partícules vibren i xoquen unes amb altres cada vegada més. Això augmenta l’espai existent entre elles i el cos es dilata (s’expandeix), és a dir, que es produeix un augment del volum que ocupa al espai. Pel contrari, si baixa la temperatura les partícules van deixant de vibrar tant i l’espai entre elles disminueix. Així, en general, la matèria es contrau en refredar-se.

El mode en que es troba la matèria és el resultat de la relació entre les seues partícules, la qual produeix tres estats físics principalment: sòlid, líquid i gasós. Aquests estats de la matèria es diferencien en les seues propietats. La transformació d'un estat en un altre s'anomena “canvi d'estat”.

•          En condicions ambientals normals, cada tipus de material té un estat típic, però, de vegades, açò pot canviar-se.                         [Per exemple: el ferro és sòlid, l'aigua és líquida, l’oxigen es gasós]

SÒLIDS

        Els cossos sòlids són aquells en els que les partícules que el formen, encara que es troben en continua vibració, estan juntes i ordenades en una estructura estable. 

      ·Tenen forma pròpia, que es manté si no s’hi exerceix cap força en ells.

      ·Mantenen el volum, encara que en calfar-los augmenten una miqueta (es dilaten) i disminueixen (es contrauen) quan es refreden.

LÍQUIDS

        Els sistemes líquids són aquells en els que les partícules es troben juntes, però desordenades i fluint unes damunt d’altres. És molt més fàcil que es mesclen substàncies diferents en aquest estat; de fet, fins i tot els gasos es poden dissoldre en ells.

      ·         No tenen forma pròpia, sinó que s’adapten al recipient que els conté. 

      ·      Mantenen el volum, encara que en calfar-los augmenten una miqueta (es dilaten)  i disminueixen (es contrauen) quan es refreden.

GASOS

        Els sistemes gasosos són aquells en els que les partícules es troben molt separades unes d’altres.

      ·   No tenen forma pròpia, sinó que s’adapten al recipient que els conté.

      ·   No mantenen el volum, de fet, s’expandeixen tant com poden fins a ocupar tot l’espai lliure. Així i tot, en calfar-los augmentarien una miqueta el volum i el disminuirien en refredar-se.

  Fusió

Les partícules de sòlid que vibren ordenades es mouen cada vegada més conforme augmenta la temperatura fins que se desestabilitzen i comencen a fluir unes damunt d’altres.

 

Solidificació

Les partícules de líquid que estan fluint s’ordenen cada vegada més conforme disminueix la temperatura fins que s’estabilitzen formant una estructura sòlida.

La solidificació es produeix per parts, de manera que algunes partícules s’ordenen en grups amb una orientació i unes altres en altra orientació. Cada grup forma el que es diu grans cristal•lins diferents dins d’un mateix sòlid. De vegades, la ordenació de les mateixes partícules a la solidificació pot ocórrer amb reorientacions diferents.

Açò explica perquè a la naturalesa apareixen substàncies amb formes geomètriques perfectes sense que ningú no las haja tallat: els àtoms o molècules de l’interior s’han disposat de forma completament ordenada.

Vaporització

En qualsevol recipient on hi haja un líquid, sempre n’hi haurà (encara que siga en petita quantitat) el vapor d’eixe mateix líquid. En augmentar la temperatura les partícules, que estaven desordenades però encara juntes, es mouen a més velocitat; tant que es separen i el cos en expansió passa a estat gasos. 

Es pot produir de 2 formes:

• L’evaporació: pot ocórrer a qualsevol temperatura. [ex.: quan la roba mullada estesa s’eixuga, les molècules d’aigua, a poc a poc, passen a l’atmosfera en forma de gas.]

• L’ebullició: ocorre a una temperatura determinada. [ex.: quan calfem aigua fins que bulla (als 100^oC), a l’interior de la massa de líquid es formen bombolles gasoses de la mateixa matèria que el líquid]

Condensació

Quan les partícules de gas es refreden, comencen a apropar-se i a unir-se unes i altres fins que es transformen en líquid, formant gotetes cada vegada més grosses.

• De vegades ho fan al posar-se en contacte amb una superfície freda. [ex.: les molècules d’aigua en estat gasos dissoltes a l’aire, en contacte en una superfície freda, s’adhereixen unes amb altres formant una capa fina d’aigua en estat líquid].

• Altres vegades ho fan surant en gotetes enmig del gas. [ex.: els núvols (que no estan fets de vapor d’aigua), sinó de gotetes microscòpiques d’aigua líquida, es formen per la condensació de l’aigua gasosa (blau del cel) dissolta a l’atmosfera] [ex.: la boira està feta de xicotetes gotetes d’aigua líquida].

Sublimació

Algunes substàncies són capaces de passar de sòlid a gas directament, sense passar per l’estat líquid. [ex.: la naftalina o el iode tetes gotetes d’aigua líquida].

Sublimació inversa

Les partícules de gas s’ordenen tant i tan de pressa que passen directament a formar estructures sòlides. [ex.: el gebre o la neu estan fets de microscòpiques estructures cristal•lines d’aigua sòlida].