Classificazione della materia attraverso lo Stato

La materia è tutto ciò che ha massa e occupa spazio. Tutto ciò che ci circonda è materia, compreso il nostro corpo, l'aria che respiriamo e il terreno su cui camminiamo. La materia esiste in tre forme principali:solida, liquida e gassosa.

Gli scienziati hanno anche identificato un quarto stato fondamentale della materia:il plasma. I solidi hanno una forma e un volume definiti. Per esempio, considerate i cubetti di ghiaccio in un bicchiere.

I cubetti di ghiaccio hanno una forma rigida, non fluiscono, e non possono essere compressi. Questa rigidità viene mantenuta perché le particelle nel ghiaccio sono disposte l'una vicino all'altra, con forti forze interparticellari che le mantengono in posizione. Queste particelle vibrano solo leggermente nelle loro posizioni altrimenti fisse, determinando, dunque, una forma e un volume fissi.

I liquidi, invece, hanno un volume fisso, ma non hanno una forma definita. Se la stessa quantità di acqua viene messa in un altro contenitore, la sua forma varierà seguendo il nuovo contenitore, a differenza di un cubetto di ghiaccio. Come i solidi, anche i liquidi non possono essere compressi.

Le loro particelle sono ancora vicine tra loro, ma le forze interparticellari in un liquido sono più deboli che nei solidi, il che significa che le particelle sono più libere di muoversi e scivolare l'una sull'altra. Questo conferisce ai liquidi la loro fluidità. I gas non hanno né forma, né volume prefissati.

I gas prendono la forma e il volume del loro contenitore. Per esempio, immaginate l'aria di una tanica cilindrica che gonfia un palloncino. In un gas, le particelle sono tenute insieme molto liberamente, con poche o quasi nessuna forza interparticellare.

Di conseguenza, sono libere di assumere qualsiasi forma e volume, possono muoversi rapidamente e sono meno dense sia dei solidi che dei liquidi. I gas sono altamente comprimibili, grazie ad ampi spazi vuoti tra le particelle, il che significa che possono essere confinati all'interno di un piccolo palloncino o espansi per occupare una grande stanza. Il plasma è il quarto stato della materia:prodotto quando il gas viene riscaldato a temperature molto elevate.

È costituito da particelle cariche elettricamente. Costituisce l'interno delle stelle, le aurore che circondano i poli e le lampadine fluorescenti. I diversi tipi di materia sono anche in grado di passare da uno stato all'altro, in genere in seguito a cambiamenti di temperatura o pressione, o entrambi.

Per esempio, con il riscaldamento, il ghiaccio solido si scioglie per diventare acqua liquida. Con ulteriore riscaldamento, l'acqua si trasforma in vapore e con il raffreddamento questi cambiamenti di stato possono essere invertiti.