Spieghiamo cos'è lo stato gassoso e alcune sue proprietà. Inoltre, la trasformazione della materia allo stato gassoso ed esempi.
Cos'è lo stato gassoso?
Lo stato gassoso è inteso come uno dei quattro stati di aggregazione della materia, insieme agli stati solido, liquido sì plasmatico.
Le sostanze allo stato gassoso sono chiamate "gas" e sono caratterizzate dall'avere la loro particelle costitutive lascamente unite tra loro, cioè espanse in tutto il contenitore in cui si trovano, per coprire il più possibile lo spazio disponibile.
Quest'ultimo è dovuto al fatto che le particelle che compongono i gas presentano tra loro una leggerissima forza attrattiva, e per questo motivo non hanno forma né occupano un volume definito nel spazio. D'altra parte, il densità dei gas è molto più piccolo di quello dei solidi e dei liquidi e hanno anche una risposta molto ridotta alla gravità.
A causa della scarsa interazione tra le particelle di gas, sono sospese con pochissima influenza dal gravità (Si può dire che "galleggiano"). Inoltre, nonostante la loro coesione quasi nulla, i gas hanno un'enorme capacità di essere compressi, che spesso viene effettuata durante il loro trattamento industriale per il trasporto.
Le proprietà fisiche di un dato gas (colore, sapore, odore) possono variare a seconda degli elementi che lo compongono o che in esso sono disciolti. Lui ad esempio aria è incolore, inodore e insapore, mentre idrocarburi come il metano, hanno un tipico odore sgradevole e possono presentare colore.
Trasformazione della materia allo stato gassoso
È possibile portare allo stato gassoso determinati liquidi o solidi, di solito sottoponendoli a drastici cambiamenti di temperatura me Pressione. Allo stesso modo, ma in senso opposto, un gas può essere trasformato in un liquido o in un solido. Questi processi possono essere studiati separatamente, come segue:
- Dal liquido al gas: evaporazione. Questa trasformazione avviene quando viene somministrato calore al liquido. Quando le sue particelle più superficiali possono rompere la tensione superficiale del liquido, la sostanza passa allo stato gassoso. L'evaporazione avviene gradualmente, quindi il liquido entra lentamente nella fase gassosa.
- Dal liquido al gas: bollente. Questa trasformazione si verifica quando energia calorica ad un liquido. Quando, aumentando la sua temperatura, raggiunge il punto di ebollizione (temperatura alla quale la tensione di vapore del liquido coincide con la pressione che circonda il liquido), tutto il liquido entra nella fase di vapore, ecco perché possiamo vedere delle bolle all'interno il liquido. L'acqua, ad esempio, bolle a 100ºC e si trasforma in vapore acqueo.
- Da solido a gas: sublimazione. Questo processo si verifica quando un solido si trasforma in un gas senza prima trasformarsi in un liquido. Un esempio è visto ai poli del Pianeta, dove la temperatura è così bassa che la formazione di acqua liquida è impossibile, ma anche così il ghiaccio e la neve vengono sublimati direttamente al atmosfera.
- Dal gas al liquido: condensazione. Questo processo fisico si verifica quando un gas si trasforma in liquido diminuendo la sua temperatura (rimuovendo calore). La vaporizzazione è il processo inverso della condensazione. Sottraendo energia, le particelle di gas si muovono più lentamente, il che consente loro di interagire di più e, quindi, le loro forze attrattive sono maggiori. Questo è ciò che accade nell'atmosfera quando, allontanandosi dal superficie terrestre, il vapore acqueo perde temperatura e forma nuvole che alla fine precipitano sotto forma di gocce d'acqua attraverso il fenomeno chiamato pioggia.
- Dal gas al solido: sublimazione inversa. Questo processo si verifica quando, sottraendo calore, un gas passa allo stato solido senza passare per lo stato liquido. Avviene in specifiche condizioni di pressione che sottopongono le particelle di gas ad una maggiore interazione, che fa sì che il gas passi direttamente allo stato solido. Ne è un esempio la brina semisolida che compare sulle finestre di una giornata invernale.
Esempi di stato gassoso
Il gas butano è di natura organica.
Alcuni esempi quotidiani di materia allo stato gassoso sono:
- vapore acqueo. Quando l'acqua evapora, cambia stato e si trasforma in vapore. Questo lo possiamo verificare quando cuciniamo: quando alcuni liquidi bolliscono possiamo vedere la colonna di vapore che fuoriesce dalla pentola.
- Aria. L'aria che respiriamo è una massa omogenea di gas di varia natura, come ossigeno, idrogeno e azoto, che sono generalmente trasparenti, incolori e inodori.
- Butano. È un gas di natura organica, derivato da Petrolio, composto da idrocarburi infiammabili. Lo usiamo per generare calore e alimentare le nostre cucine e negli accendini.
- Metano. È un altro gas idrocarburico, un frequente sottoprodotto della decomposizione del materiale organico. Può essere trovato in quantità in torbiere, torbiere o anche nell'intestino del essere umano. Ha un caratteristico odore sgradevole.