Les États de la Matière : Solide, Liquide et Gazeux

Les trois états de la matière

La matière se présente en trois états : solide, liquide et gazeux.

L'état solide

L'état solide se caractérise par un volume fixe et une forme fixe. Dans cet état, les particules sont fortement liées. Ces particules ne peuvent que vibrer sans pouvoir se déplacer.

Dans certains solides, les particules apparaissent régulièrement, définissant des formes à arêtes vives, des sommets et des plans ; on les appelle des cristaux. Quand l'organisation ne peut être appréciée à première vue, il s'agit d'un solide formé de cristaux. Le verre ou le plastique possèdent une structure amorphe ou vitreuse.

L'état liquide

L'état liquide se caractérise par un volume fixe, mais une forme variable. Les substances liquides prennent la forme du récipient qui les contient. Les particules sont liées, mais pas aussi fortement que dans les solides, ce qui leur permet de glisser les unes sur les autres et de changer de position.

L'état gazeux

L'état gazeux se caractérise par un volume et une forme variables. Les particules sont très espacées, se déplacent librement à grande vitesse et occupent tout l'espace disponible.

La théorie cinétique des particules

Les états de la matière dépendent de la position des particules ; c'est pourquoi on les appelle états d'agrégation de la matière. Les principes de la théorie cinétique des particules sont :

• La matière est formée de particules.
• Ces particules sont en mouvement constant.
• Expansion des gaz : augmentation de la distance entre les particules pour occuper un plus grand volume.
• Compression des gaz : diminution de la distance entre les particules pour occuper un volume moindre.

Changements d'état

Le passage de l'état liquide à l'état gazeux est nommé évaporation. La température à laquelle une substance passe de l'état liquide à l'état gazeux est nommée point d'ébullition, qui diffère pour chaque substance. Pour l'eau, le point d'ébullition est de 100 °C.

Cycle des changements d'état :

• Sublimation
• Fusion
• Vaporisation
• Solidification
• Condensation

Volume et densité

Le volume occupé par la substance à l'état gazeux est plus important qu'à l'état liquide, qui est lui-même plus important qu'à l'état solide : Volume gazeux > Volume liquide > Volume solide.

La densité de la substance à l'état gazeux est moindre que celle à l'état liquide, qui est elle-même moindre que celle à l'état solide : Densité gazeuse < Densité liquide < Densité solide.

Note : À l'état solide (glace), l'eau occupe un volume plus important et possède une densité moindre qu'à l'état liquide.

Solidification et nature des changements

Le passage de l'état liquide à l'état solide est nommé solidification. La température à laquelle un liquide se solidifie est la même que celle à laquelle il fond. Dans le cas de l'eau, le point de congélation est de 0 °C.

Un changement d'état est une modification de l'agencement des particules, c'est-à-dire que la nature de la substance reste la même.