Le trasformazioni di fase e i relativi equilibri

Capitolo 1 Capitolo 7 LE TRASFORMAZIONI DI FASE ED I RELATIVI EQUILIBRI Le proprietà fisiche delle sostanze, e le loro trasformazioni nei tre stati della materia, influenzano la vita di tutti i giorni. Uno dei risultati migliori in chimica consiste nel capire cosa determina queste proprietà. Da questo studio si ricaverà una più completa conoscenza della struttura della materia e si comprenderà come gli scienziati siano stati capaci di costruire strutture chimiche con le proprietà previste e desiderate. Precedentemente abbiamo discusso le proprietà fisiche dei gas; adesso indagheremo sulle proprietà fisiche dei liquidi e dei solidi ed in particolare vedremo cosa succede quando le sostanze passano da uno stato della materia ad un altro. 7.1 CARATTERISTICHE DEI LIQUIDI E DEI SOLIDI. Quando abbiamo studiato le leggi che regolano il comportamento fisico dei gas, non è stato accennato alla necessità di specificare le loro composizioni chimiche. Questo perché le proprietà fisiche dei gas sono virtualmente indipendenti dalla loro costituzione chimica. In contrasto ai gas, le proprietà fisiche dei liquidi e solidi variano fortemente da sostanza a sostanza. Alcuni liquidi evaporano facilmente, mentre altri non sembrano evaporare per nulla. Alcuni solidi sono estremamente duri e hanno punti di fusione molto alti, mentre altri si rompono facilmente e fondono a bassa temperatura. Nei liquidi e nei solidi le particelle sono molto più vicine di quanto non avvenga nei gas. Le forze attrattive fra le molecole, chiamate attrazioni intermolecolari, diventano tanto più forti quanto più piccola è la distanza fra esse. Gli stessi tipi di attrazioni intermolecolari che sono uniformemente deboli nei gas, sono molto più forti nei liquidi e nei solidi e giocano un ruolo dominante nel controllo delle loro proprietà fisiche. In ambedue gli stati le forze attrattive mantengono questo tipo di impacchettamento anche quando la sostanza viene trasferita da un recipiente a un altro. Quindi, il volume di un liquido o di un solido è indipendente dalla grandezza del recipiente che lo contiene. Tuttavia, una delle differenze più grandi fra un solido e un liquido è che in un solido le particelle sono più o meno rigidamente collocate in un determinato posto, mentre in un liquido possono muoversi. Così un solido mantiene la sua forma, mentre il liquido assume la forma del recipiente. Consideriamo alcune proprietà generali di liquidi e solidi, che sono correlate con il modo in cui le loro particelle sono disposte. Incomprimibilità. Il fatto che nei liquidi e nei solidi le particelle sono abbastanza impaccate, porta altre conseguenze. Una di queste è che liquidi e solidi sono praticamente incomprimibili: i loro volumi non variano in modo sensibile per applicazioni di pressione. La ragione di ciò è che vi sono pochi spazi vuoti nei quali le particelle possono essere compresse. (Questo è marcatamente diverso da quanto si riscontra per i gas, che sono molto comprimibili, dato il grande spaz Continua »