Di Kevin Lee | Aggiornato il 24 marzo 2022
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Gli atomi si combinano in molecole come l'acqua. La forza delle forze intermolecolari (IMF) determina la fase di una sostanza. Quando le IMF sono deboli, la sostanza è tipicamente un gas a 1 atm e 25°C (77°F). Un FMI forte generalmente produce un risultato solido alle stesse condizioni.
In un solido, l'attrazione delle particelle supera l'energia cinetica e le particelle sono fitte. I liquidi hanno energia cinetica e attrazione comparabili, consentendo alle particelle di scivolare l'una sull'altra. I gas contengono particelle ampiamente distanziate la cui energia cinetica prevale sull'attrazione.
Temperatura, pressione e composizione governano i cambiamenti di fase. Un diagramma di fase traccia queste transizioni. I processi comuni includono vaporizzazione (liquido → gas), condensazione (gas → liquido), sublimazione (solido → gas), deposizione (gas → solido), congelamento (liquido → solido) e fusione (solido → liquido).
Il ghiaccio, l'acqua liquida e il vapore acqueo condividono le stesse molecole ma differiscono per comprimibilità, forma e comportamento del volume. Solidi e liquidi resistono alla compressione; i gas si comprimono facilmente. I liquidi e i gas si conformano alla forma del contenitore, mentre i solidi mantengono la propria forma. Anche i gas si espandono fino a riempire l'intero volume del loro contenitore.