Chimie

États physiques et états d'agrégation de molécules


Une substance peut être trouvée à l'état physique liquide, solide ou gazeux. Ces différents aspects sont appelés phases d'agrégation et dépendent de la température et de la pression.

Pour chaque substance, il existe une plage de température et de pression dans laquelle elle conserve ses caractéristiques en tant qu'espèce, ne changeant que la phase d'agrégation.

Par exemple, la substance eau: à ou en dessous de 0 ° C, soumise à la pression de 1 atm, est en phase solide; entre 0 ° C et 100 ° C, sous la même pression, il est en phase liquide et à 100 ° C également sous la même pression, il se transforme en vapeur d'eau, c'est-à-dire en phase gazeuse.

À ce stade, les particules de la substance ont l'énergie cinétique la plus élevée. Ils sont très éloignés. Ils se déplacent très rapidement et entrent en collision les uns avec les autres.

Tout gaz placé à l'intérieur d'une bouteille de 1 litre prend la forme de la bouteille et son volume sera de 1 litre. On peut dire qu'une substance en phase gazeuse a une forme et un volume variables.

Pourquoi les gaz sont-ils compressibles? Sachant que les gaz (contrairement aux liquides et aux solides) n'ont pas de volume fixe, avec une pression accrue, nous pouvons les comprimer ou réduire leur volume. Les gaz sont compressibles car il y a tellement d'espace entre les particules qui les composent.

En phase liquide, les particules sont un peu plus rapprochées les unes des autres que les particules en phase gazeuse, mais pas complètement ensemble. Il n'y a pas d'arrangement définitif.

L'énergie cinétique est intermédiaire entre la phase gazeuse et la phase solide. Les particules dans les liquides "glissent" les unes sur les autres et se déplacent. C'est ce qui assure la fluidité du liquide. Tous les liquides peuvent couler, certains plus que d'autres. L'eau, par exemple, coule plus facilement que le miel.

Nous disons donc que l'eau a une faible viscosité et que le miel a une viscosité élevée. Les liquides à faible viscosité offrent moins de résistance à l'écoulement.

Dans la phase solide, les particules qui forment la substance ont l'énergie cinétique la plus faible; ils restent pratiquement immobiles, unis par des forces d'attraction mutuelles et généralement disposés selon un arrangement géométrique défini.

Dans le cas des molécules d'eau, cet arrangement est en forme d'anneau, dans lequel il y a toujours un atome d'hydrogène entre deux oxygènes. La disposition des molécules d'eau dans la phase solide est responsable de l'augmentation de leur volume. Puis, lors de la congélation, l'eau se dilate, formant de la glace, moins dense que l'eau en phase liquide.

Un bloc de marbre sur une table change-t-il de forme et de volume au fil du temps? Nous pouvons conclure qu'une substance solide a sa propre forme et son propre volume.