La chimica ci aiuta a capire le proprietà e la composizione del mondo che ci circonda. Qui imparerai gli stati della materia, così come molto su uno stato in particolare (tre ipotesi – non è solido o liquido…).
Gli Stati della Materia
A seconda della temperatura, della pressione e delle proprietà di una sostanza, una sostanza può assumere diverse forme fisiche. Chiamiamo queste forme fisiche Stati della Materia. Ci sono tre stati della materia molto noti: Solidi, Liquidi e Gas. Esistono anche altri stati della materia. Questi includono il Plasma (uno stato della materia simile ad un gas, ma che contiene elettroni e ioni liberi di muoversi – atomi che hanno perso elettroni) e i Condensati di Bose-Einstein (BEC) (onde di materia che possono verificarsi con alcuni tipi di atomi a temperature super fredde).
Le forze tra le particelle e la pressione sulle particelle tengono insieme le particelle. Se riscaldiamo la materia (aggiungiamo energia), le particelle iniziano a muoversi più velocemente e tendono a separarsi. Questo movimento di particelle ha un grande effetto sullo stato di una sostanza.
Solidi
Nei solidi, le forze che tengono insieme le particelle sono relativamente forti, e le particelle rimangono molto vicine tra loro. Le particelle possono vibrare, ma non si muovono molto. Questo è il motivo per cui i solidi sono duri e rigidi. Lasciati da soli, i solidi manterranno la loro forma.
Liquidi
Nei liquidi, le forze tra le particelle sono più deboli che nei solidi. Le particelle sono ancora abbastanza vicine tra loro, ma possono muoversi liberamente. I liquidi possono scorrere all’interno di un contenitore e non hanno una forma fissa particolare.
Gas
I gas sono difficili da relazionare perché sono spesso invisibili, ma si trovano ovunque. Si possono sentire quando, per esempio, soffia il vento. A volte li si può sentire quando, per esempio, si sente l’odore del cibo che sta cuocendo, o quando una puzzola è stata disturbata. Alcuni gas sono importanti per la nostra salute (per esempio, l’ossigeno) mentre altri possono essere mortali (per esempio, il solfuro di idrogeno e il cloro). Prima di un intervento chirurgico, potresti ricevere un gas anestetico, che contiene sostanze chimiche, per alleviare il dolore e renderti incosciente durante la procedura. I gas sono anche responsabili della forza delle esplosioni. Diamo un’occhiata più da vicino ai gas.
Tipi di gas
Ci sono gas elementari (costituiti da un solo elemento) e gas che sono composti (costituiti da più di un elemento). I simboli dei gas elementari si possono trovare in qualsiasi tavola periodica degli elementi. Sono riassunti nella tabella qui sotto.
Gas biatomico |
Formula chimica |
Gas monoatomico Gas |
Formula chimica |
|
Idrogeno |
H2 |
Elio |
He |
|
Ossigeno |
O2 |
Neon |
Ne |
|
Nitrogeno |
N2 |
Argon |
Ar |
|
Fluoro |
F2 |
Cripton |
Kr |
|
Cloro |
Cl2 |
Xenon |
Xe |
Un gas biatomico è un gas in cui l’unità base è una molecola fatta di due atomi uniti insieme. Un gas monoatomico è un gas in cui l’unità di base è un singolo atomo. La maggior parte dei gas, tuttavia, sono composti con due o più elementi diversi uniti chimicamente. Il più comune è il vapore acqueo, H2O. Ecco i nomi, le formule e gli usi di alcuni gas composti:
Nome comune |
Formula chimica |
Dove si trova normalmente |
|
Diossido di carbonio |
CO2 |
Atmosfera, scarico auto, pop, i nostri polmoni |
|
Propano |
C3H8 |
BQ, stufe da campeggio, carburante per alcuni veicoli |
|
Metano |
CH4 |
Componente del gas serra e gas naturale |
|
Ammonia |
NH3 |
Utilizzato per produrre fertilizzanti, prodotti per la pulizia |