1.3: Classification de la matière en fonction de l'état

La chimie est l'étude de la matière et des transformations qu'elle subit. La matière est tout ce qui a une masse et occupe de l'espace. La matière est tout autour de nous ; l'air, l'eau, le sol, les montagnes, même nos corps sont tous des exemples de matière. La matière est divisée en trois états — solide, liquide et gazeux — que l'on trouve généralement sur la terre. Le quatrième état de la matière, le plasma, existe naturellement à l'intérieur des étoiles.  

Les solides sont caractérisés par une forme et un volume définis. Dans un solide, les particules (atomes ou molécules) se rassemblent de façon rapprochée et sont étroitement maintenues ensemble par des forces intenses, avec très peu de liberté de mouvement. Les particules ne vibrent que légèrement dans leurs positions fixes. Cela rend les solides incompressibles. La glace, l'aluminium et l'or sont des exemples de solides.

Les liquides ont un volume défini mais aucune forme définie ; ils prennent la forme de leur récipient. Dans un liquide, bien que les particules soient étroitement espacées, les forces interparticulaires sont plus faibles que dans les solides. Les particules vibrent et se déplacent les unes au-delà des autres. Ainsi, un liquide, bien qu'incompressible, coule et peut être versé facilement. L'eau, l'alcool et l'huile sont tous des liquides.

Les gaz n'ont pas de volume ni de forme fixe. Ils sont conformes au volume et à la forme de leur récipient. Dans un gaz, les particules sont largement séparées par des forces interparticulaires beaucoup plus faibles (ou presque négligeables). Les particules sont libres de se déplacer les unes par rapport aux autres, ce qui rend les gaz hautement compressibles. Ainsi, contrairement aux solides ou aux liquides, un gaz peut être comprimé pour occuper un volume plus petit, ou il peut se détendre pour occuper un espace plus grand. Dans les substances qui sont des gaz à température ambiante, sont compris l'hélium, l'oxygène, l'azote et le dioxyde de carbone.

Plasma  

Le quatrième état de la matière, le plasma, a évolué à partir de l'état gazeux et contient un nombre appréciable de particules chargées électriquement.  Comme les gaz, les plasmas n'ont pas de forme ou de volume fixe, et ils sont moins denses que les solides ou les liquides. L'intérieur des étoiles, les éclairs, les aurores qui entourent les pôles, la queue d'une comète, les écrans de télévision plasma, les ampoules fluorescentes et les enseignes au néon sont tous des exemples de plasmas.  

Transformations physiques : passage d'un état de la matière à un autre

Les changements de température et/ou de pression peuvent conduire à une conversion d'un état de la matière à un autre. Ceci est illustré par des processus familiers comme la fonte de la glace ou l'évaporation de l'eau. Par exemple, lorsqu'elle est chauffée, la glace solide fond en eau liquide. La chauffer davantage convertit l'eau en vapeurs gazeuses. La refroidir inverse ces processus.

Ce texte est adapté de Openstax, Chimie 2e, Section 1.2 : Phases et classification de la matière.

La matière est tout ce qui a de la masse et occupe de l'espace. Tout autour de nous est matière, y compris nos corps, l'air que nous respirons et le sol sur lequel nous marchons. La matière existe sous trois formes principales:solide, liquide et gazeuse.

Les scientifiques ont également identifié un quatrième état fondamental de la matière plasma. Les solides ont une forme et un volume définis. Par exemple, prenez des glaçons dans un verre.

Les glaçons ont une forme rigide, ne coulent pas, et ne peuvent pas être comprimé. Cette rigidité est maintenue car les particules de la glace sont disposées l'un sur l'autre, avec de fortes forces interparticulaires les maintiennent en place. Ces particules ne vibrent que légèrement à leurs positions autrement fixes, leur donnant une forme et un volume fixes.

Les liquides, par contre, ont un volume fixe, mais pas de forme définie. Si la même quantité d'eau est placée dans un autre récipient, sa forme variera selon le contenant, contrairement au glaçon. Comme les solides, les liquides ne peuvent pas non plus être comprimés.

Leurs particules sont toujours proches les unes des autres mais les forces interparticulaires dans un liquide sont plus faibles que dans les solides, ce qui signifie les particules sont plus libres de se déplacer et de glisser les unes sur les autres. Cela donne aux liquides leur fluidité. Les gaz n'ont pas de forme ou de volume fixe.

Les gaz prennent la forme et le volume de leur contenant. Par exemple, imaginez l'air d'un cylindre gonflant un ballon. Dans un gaz, les particules sont très lâchement maintenues ensemble, avec peu ou presque pas de forces interparticulaires.

En conséquence, ils ont une liberté de forme et de volume, peuvent se déplacer rapidement et sont moins denses que les solides et liquides. Les gaz sont hautement compressibles, en raison des grands espaces vides entre leurs particules, ce qui signifie qu'ils peuvent être confiné dans un petit ballon, ou agrandi pour occuper une grande pièce. Le plasma est le quatrième état de la matière produit lorsque le gaz est chauffé à des températures très élevées.

Il comprend des particules chargées électriquement. Les plasmas composent l'intérieur des étoiles, des aurores boréales entourant les pôles et des ampoules fluorescentes. Les différents types de matière sont également capable de passer d'un état à un autre à un autre état, généralement déclenché par des changements de température ou la pression ou les deux.

Par exemple, lors du chauffage, la glace solide fond pour devenir de l'eau liquide. Par un chauffage supplémentaire, l'eau se transforme en vapeur. Par le refroidissement, ces changements d'état peuvent être inversés.

• Chemistry - The study of matter and the transformations it can undergo.
• Matter - Anything that has mass and occupies space.
• Solid - State of matter with a definite shape and volume.
• Liquid - State of matter with a definite volume but no definite shape.
• Gas - State of matter without any fixed volume or shape.

• Define Chemistry - Explain what it is (e.g., study of matter and its transformations).
• Contrast Solid vs Liquid vs Gas - Explain key differences (e.g., volume, shape, compressibility).
• Explore Examples - Describe examples of solids, liquids, and gases.
• Explain Phase Transitions - Describe how changes in temperature and pressure can lead to transformations between different states of matter.
• Apply in Context - Explain the relevance of understanding states of matter in everyday life and scientific studies.

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