La materia e i suoi stati
Sintesi: la materia è tutto ciò che ha massa e occupa spazio. Esiste in tre stati principali: solido, liquido e aeriforme.
Che cos'è la materia
La materia è tutto ciò che ci circonda e possiamo osservare. Ogni oggetto, dall'acqua al ferro, è fatto di materia. Anche l'aria, che non vediamo, è materia. La materia ha sempre una massa e occupa uno spazio definito.
La materia è formata da piccolissime particelle chiamate molecole. Le molecole sono troppo piccole per essere viste a occhio nudo. Queste particelle si muovono continuamente in ogni direzione. Il loro movimento determina lo stato in cui si trova la materia.
Lo stato solido
Nei solidi le molecole sono molto vicine e ordinate tra loro. Esse vibrano sul posto, senza spostarsi davvero. Per questo i solidi hanno una forma propria e un volume fisso. Esempi sono il legno, il ferro, una pietra o un cubetto di ghiaccio.
Un solido non si adatta al contenitore in cui lo mettiamo. Se sposti una matita in una scatola, mantiene la sua forma. I solidi sono anche difficili da comprimere con le mani. Questa resistenza dipende dai legami forti tra le particelle.
Lo stato liquido
Nei liquidi le molecole sono ancora vicine, ma possono scorrere. Il liquido ha un volume proprio, ma non una forma fissa. Versato in un bicchiere, prende la forma del bicchiere stesso. Esempi comuni sono l'acqua, l'olio, il latte e il succo di frutta.
La superficie libera di un liquido fermo è sempre orizzontale. Questo avviene perché la forza di gravità agisce su tutte le particelle. I liquidi si possono travasare facilmente da un recipiente all'altro. Sono però poco comprimibili, come puoi notare con una siringa piena d'acqua.
Lo stato aeriforme
Negli aeriformi le molecole sono lontane e si muovono velocissime. Gas e vapori non hanno né forma né volume propri. Occupano tutto lo spazio del contenitore in cui si trovano. Esempi sono l'aria, il vapore acqueo e il gas del fornello.
Gli aeriformi sono molto facili da comprimere con poca forza. Pensa a una pompa che gonfia il pallone della bicicletta. L'aria viene spinta e si concentra in uno spazio più piccolo. Gli aeriformi tendono anche a espandersi finché trovano spazio libero.
I passaggi di stato
La materia può cambiare stato quando riceve o cede calore. Questi cambiamenti si chiamano passaggi di stato fisico. La sostanza resta la stessa, ma cambia la disposizione delle molecole. L'acqua è l'esempio più comune e facile da osservare.
Ecco i principali passaggi di stato della materia:
- Fusione: dal solido al liquido, come il ghiaccio che si scioglie.
- Solidificazione: dal liquido al solido, come l'acqua che diventa ghiaccio.
- Evaporazione: dal liquido al gas, come la pioggia che asciuga al sole.
- Condensazione: dal gas al liquido, come la rugiada del mattino.
- Sublimazione: dal solido direttamente al gas, come la naftalina.
Perché è importante studiarla
Conoscere la materia ci aiuta a capire i fenomeni naturali quotidiani. Il ciclo dell'acqua, ad esempio, unisce tutti i passaggi di stato. Anche cucinare o conservare cibi richiede questa conoscenza scientifica. Osservare con attenzione il mondo è il primo passo del metodo sperimentale.