Stati della materia e
passaggi di stato
Prerequisiti
Conoscere il S. I.
Sapere che la temperatura è una grandezza
fondamentale del S. I.
Conoscere e comprendere i concetti di
calore e temperatura
Conoscere le unità di misura utilizzate per
esprimere il calore e la temperatura
Conoscere e il termometro
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Obiettivi –
Stati della materia
 Sapere e comprendere il significato dei termini “stato fisico” e
“stato di aggregazione” della materia
 Conoscere e comprendere gli stati della materia dal punto di
vista macroscopico
 Conoscere e comprendere i parametri caratterizzanti dei tre
stati (pressione, temperatura, densità, volume, forma)
 Conoscere e comprendere i passaggi di stato, i parametri
caratteristici e come li influenzano
 Conoscere l’evaporazione e i parametri che la caratterizzano
anche in contrapposizione all’ebollizione
 Saper interpretare e costruire in laboratorio una curva di
riscaldamento/raffreddamento
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Obiettivi
Trasformazioni
Conoscere e comprendere il significato di
trasformazione in senso fisico e chimico, riuscire a
fare esempi e saperle distinguere
Comprendere il concetto di sostanza pura, di
componente, di elemento e di composto
Saper interpretare e costruire in laboratorio una
curva di riscaldamento/raffreddamento
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Grandezze fisiche
 Sono tutte quelle grandezze che caratterizzano una
sostanza e che possono essere modificate senza cambiare
la natura intima di quella sostanza
 Le grandezze fisiche sono collegate alle proprietà fisiche o
possono esserne un sinonimo
 La descrizione macroscopica di un corpo, di una sostanza
o di un fenomeno passa attraverso le grandezze e/o
proprietà fisiche
 Gli aspetti macroscopici di un corpo o di un fenomeno
sono tutti quelli che possiamo percepire e osservare con i
nostri sensi, direttamente o con uno strumento
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Stati della materia
La materia può presentarsi in tre diversi
stati di aggregazione
Ciascuno stato presenta caratteristiche
macroscopiche particolari
 Solido
 Liquido
 Aeriforme
Stato
Solido
Liquido
Aeriforme
Forma
Costante
Variabile
Variabile
Volume
Costante
Costante
Variabile
Densità
Elevata/costante
Media/costante
Bassa/variabile
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Aggregazione
Gli stati della materia sono chiamati anche di
aggregazione perché
 Dipendono da come le particelle che compongono la
materia si dispongono nello spazio e da come
interagiscono
La teoria che descrive la materia come un insieme
di piccolissime particelle invisibili riunite per
formare un continuo apparente è chiamata
 Teoria particellare della materia
Tutte le descrizioni che parlano della materia
sotto questo punto di vista sono definite
 Aspetti microscopici della materia
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Descrizione particellare solido
Particelle disposte in modo
ordinato
Non si allontanano l’una dall’altra
ma possono vibrare
Ci sono legami stabili
 Ciascuna particella forma il massimo
numero di interazioni con le sue
vicine
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Descrizione particellare liquido
Le particelle si dispongono in
modo disordinato
Sono legate ma i legami sono
instabili
 Si formano e si spezzano in
continuazione
Si muovono costantemente ma
non si possono allontanare le une
dalle altre
 Possono solo scorrere
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Descrizione particellare aeriforme
Le particelle si muovono in
modo disordinato e molto
velocemente
 Ci sono urti continui tra particelle e
sulle pareti del contenitore
Non ci sono legami
Possono allontanarsi le une dalle
altre
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Prova a rispondere
Definire la condizione in cui può trovarsi la
materia (solido, liquido, aeriforme)
 Stato fisico o di aggregazione
Tipo di materia avente caratteristiche proprie che
la differenziano da tutte le altre
 Sostanza pura
Qualunque sostanza che occupa un volume e
possiede una massa
 materia
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Passaggi di stato
Temperatura
Pressione
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Proprietà fisiche
La temperatura dei passaggi di stato è una
proprietà fisica di una sostanza
 È un parametro fisico caratterizzante
 Molte sostanze possono essere riconosciute attraverso
la loro temperatura di ebollizione o di fusione
Sono denominate anche “Punti fissi”
Altre proprietà fisiche possono essere
 Stato fisico
 Densità
 Colore
 Odore
 Durezza
 Sapore
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Punti di ebollizione e di fusione
Sostanza
P.f. (°C)
P.eb. (°C)
-219
-183
-115,5
78
Acqua
0
100
Zolfo
119
444
Sale
801
1465
Rame
1083
2600
Ossigeno
Alcol etilico
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Studiare il fenomeno
Curve di riscaldamento
La curva di fusione di un solido (curva di
riscaldamento dell’acqua)
Sosta termica
Temperatura (°C)
Tf (0 °C a P=1 atm)
ghiaccio
ghiaccio + acqua
acqua
Tempo di riscaldamento (min)
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Studiare il fenomeno
Curve di riscaldamento
La curva di evaporazione di un liquido (curva di
riscaldamento dell’acqua)
Sosta termica
Temperatura (°C)
Teb (100 °C a P=1 atm)
acqua
acqua + vapore
vapore
Tempo di riscaldamento (min)
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La curva di raffreddamento del vapor acqueo
Il grafico della condensazione ha un
andamento inverso rispetto all’ebollizione
Temperatura (°C)
Tc=100°C (P=1atm)
liquido + vapore
Tempo di raffreddamento(min)
L’evaporazione
L’evaporazione è un fenomeno che riguarda solo la superficie del liquido,
le particelle sufficientemente veloci possono vincere le forze di attrazione
che le legano alle altre particelle e diventare vapore.
Forze di coesione
Le particelle in
superficie devono
vincere forze di
attrazione di minore
entità rispetto a
quelle presenti
all’interno del
liquido
L’evaporazione è favorita dall’aumento della superficie del
liquido, dalla ventilazione, dall’incremento della temperatura. La
velocità con cui il liquido evapora è diversa da liquido a liquido.
Se il recipiente è aperto il liquido si raffredda e cala di livello.