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La matière subit des changements d’état ou des transitions d’un état à un autre. Ensuite, nous voyons quels sont ces changements d’état. Les plus connus sont les six qui impliquent des solides, des liquides et des gaz, mais il faut aussi considérer le plasma, qui est un état de la matière, pour lequel il existe huit changements d’état de la matière.
Pourquoi les changements d’état se produisent
Les changements d’état se produisent lorsque la température ou la pression d’un système change. Lorsque la température ou la pression augmente, l’interaction entre les molécules augmente également. Lorsque la pression augmente ou que la température diminue, il est plus facile pour les atomes et les molécules de s’organiser en structures plus stables. Lorsque la pression diminue, les atomes et les molécules ont tendance à s’éloigner les uns des autres.
Par exemple, à la pression atmosphérique, la glace fond lorsque la température augmente. Si la température est maintenue constante mais que la pression est abaissée, un point est atteint où la glace se transforme en vapeur, dans un processus appelé sublimation.
1. Fusion (solide → liquide)
Cet exemple montre un glaçon fondant avec l’augmentation de la température de l’eau solide à l’eau liquide. La fusion est le processus par lequel une substance passe d’un état solide à un état liquide .
2. Solidification (liquide → solide)
Dans cet exemple, nous voyons la conversion d’une crème sucrée en crème glacée, passant de liquide à solide. La solidification est le processus par lequel une substance passe de son état liquide à un état solide . Tous les liquides, à l’exception de l’hélium, se solidifient lorsque la température est suffisamment basse.
3. Vaporisation (liquide → gaz)
Cette image montre le processus de transition de l’eau liquide à la vapeur (en fait, ce que nous voyons, ce sont de petites gouttelettes d’eau liquide qui se condensent dans l’air, car la vapeur d’eau est transparente). La vaporisation ou évaporation est le processus par lequel une substance passe de l’état liquide à l’état gazeux .
4. Condensation (Gaz → Liquide)
L’image montre le processus de condensation de la vapeur d’eau dans l’air en gouttes de rosée, à mesure que la température baisse. La condensation est le changement d’état de la matière de la phase gazeuse à la phase liquide .
5. Dépôt ou condensation (gaz → solide)
Les miroirs sont fabriqués par dépôt en phase vapeur d’argent sur une surface de verre, un processus qui se produit dans une chambre à vide. La vapeur d’argent devient une couche solide sur le verre. Le dépôt ou condensation est le passage de l’état gazeux à l’état solide.
6. Sublimation (solide → gaz)
La neige carbonique est du dioxyde de carbone (CO 2 ) à l’état solide. A température et pression ambiantes, la neige carbonique passe d’un état solide à un état gazeux sans passer par un état liquide. La sublimation est le passage d’un état solide à un état gazeux . Un autre exemple est la glace par une journée très froide et venteuse; l’eau sous forme de glace se transforme en vapeur sans que la glace ne fonde.
7. Ionisation (Gaz → Plasma)
Cette image montre l’ionisation des molécules de gaz enfermées dans la sphère en la soumettant à une différence de potentiel électrique suffisamment élevée pour qu’un courant électrique circule. Lorsque le courant électrique circule, les molécules de gaz perdent un électron et s’ionisent, et le gaz devient plasma.
8. Déionisation ou recombinaison (Plasma → Gaz)
Le même processus que l’exemple précédent se produit dans un tube de lumière au néon. En coupant le courant électrique vers le tube néon, l’ionisation du gaz cesse et les électrons se recombinent dans les molécules de gaz qui reviennent à leur état de pré-ionisation.
changements d’état de la matière
Voyons une autre façon de lister les changements d’état de la matière.
solide . Les solides peuvent fondre en liquides ou se sublimer en gaz. Les solides se forment par dépôt ou condensation de gaz ou par solidification de liquides.
liquides _ Les liquides peuvent se vaporiser en gaz ou se solidifier en solides. Les liquides se forment par condensation de gaz et par fusion de solides.
gaz . Les gaz peuvent s’ioniser et devenir du plasma, et se condenser en liquides ou en solides. Les gaz se forment à partir de la sublimation des solides, de la vaporisation des liquides et de la recombinaison du plasma.
plasmatique . Le plasma peut se recombiner pour former un gaz. Le plasma se forme à partir de l’ionisation d’un gaz.
