Da gas a solido
Passaggio di stato da gas a solido
Solido, liquido e aeriforme sono i tre stati di aggregazione della materia. Lo stato solido è, ad esempio, quello del ghiaccio, lo stato liquido è quello dell'acqua mentre lo stato aeriforme è quello dell'aria.
Attraverso variazioni di temperatura e/o di pressione la materia può modificare il proprio stato fisico: ad esempio, fornendo calore al ghiaccio si ottiene l'acqua allo stato liquido. Trasformazioni di questo tipo sono dette passaggi di stato; si tratta di trasformazioni reversibili della materia ovvero trasformazioni fisiche.
In questa lezione, dopo avere introdotto sia lo stato aeriforme che lo stato solido, vedremo come si chiama il passaggio di stato da aeriforme a solido e come si può ottenere tale trasformazione.
Aeriforme e solido
Lo stato aeriforme è tipico dei gas e dei vapori, stati di aggregazione della materia che assumono forma e volume del recipiente che li contiene.
In linguaggio tecnico potremmo definire i vapori quelle sostanze aeriformi che si trovano al di sotto della loro temperatura critica. Ciò equivale a dire che sono vapori quelle sostanze aeriformi liquefacibili per sola compressione; si tratta di sostanze aeriformi ottenute dall'evaporazione o dall'ebollizione di una sostanza allo stato liquido o, in certi casi particolari, dalla sublimazione di una sostanza allo stato solido.
Lo stato solido è tipico di quelle sostanze che possiedono un proprio volume e una propria forma. Le particelle di una sostanza allo stato solido sono tenute insieme da forze attrattive tali da bloccarle in posizione fisse.
Ma come si chiama il passaggio dallo stato di vapore a quello solido?
Il passaggio dallo stato di vapore allo stato solido è detto brinamento; tale trasformazione, di tipo esotermico, avviene direttamente tra i due stati fisici della materia senza quindi passare attraverso lo stato liquido.
Solo alcune sostanze che si trovano allo stato di vapore possono brinare in particolari condizioni di pressione e di temperatura; il passaggio aeriforme → solido non è tipico dei gas.
Ricordiamo che la parola "brinamento" deriva da "brina" termine con cui viene indicato il deposito di granelli o aghetti bianchi e opachi che si formano sull'erba in determinate condizioni atmosferiche. In altre parole il nome dato a questo passaggio di stato vuol richiamare il fenomeno naturale della brina.
Quali sostanze possono brinare?
A brinare sono soltanto alcune di quelle sostanze allo stato di vapore che formano solidi molecolari nei quali i valori delle energie di legame fra le molecole sono modesti.
Tra le sostanze che possono brinare ricordiamo lo iodio, la naftalina, la canfora, il vapore acqueo e il ghiaccio secco.
Il brinamento, così come tutti gli altri passaggi di stato, è una trasformazione fisica della materia e quindi una trasformazione di tipo reversibile: il passaggio opposto al brinamento è la sublimazione nella quale un solido si trasforma, acquistando calore, in un aeriforme.
Calore latente di brinamento
Un aeriforme per poter brinare deve cedere calore: poiché il calore ceduto all'ambiente non provoca abbassamento della temperatura dell'aeriforme ad esso è attribuito l'aggettivo latente (= che non si manifesta): si parla così di calore latente di brinamento la cui unità di misura, nel Sistema Internazionale, è J·g-1.
Il calore latente di brinamento corrisponde alla quantità di calore liberata nel brinamento di un grammo di vapore.
Riassumendo
1) Il passaggio dallo stato di vapore allo stato solido è detto brinamento
2) Il brinamento è un processo esotermico
3) Durante il brinamento il vapore mantiene costante la propria temperatura
4) Il brinamento è un processo reversibile: il passaggio opposto al brinamento è detto sublimazione
5) Il brinamento avviene solo per particolari valori di pressione e di temperatura
6) Iodio, naftalina, canfora e vapore acqueo sono esempi di sostanze che possono brinare
Link correlati:
Quiz online sulla materia
Passaggio di stato da liquido a solido
Passaggio di stato da solido a liquido
Studia con noi