Gli stati dell’acqua (solido, liquido, gassoso) e i passaggi di stato

Come avviene per altri elementi presenti in natura, anche l’acqua è costituita da materia e questo fa sì che, in determinate circostanze, sia soggetta a cambiamenti di stato. L'acqua si può trovare in natura in tre diversi stati di aggregazione: solido, liquido e gassoso. I passaggi di stato nell’acqua dipendono da come le molecole sono legate tra di loro. Nei vari stati le molecole dell’acqua si dispongono quindi in modo diverso, determinando così caratteristiche differenti.

L’acqua allo stato liquido ha volume proprio, ma assume la forma del recipiente che lo contiene. In questo stato le sue molecole sono unite da un legame debole, si possono muovere scorrendo le une sulle altre e per questo motivo la sostanza non prende una forma definita. L’acqua allo stato liquido si trova sotto forma di pioggia e rugiada e va a formare fiumi, mari e oceani che ricoprono circa il 70% della superficie terrestre. Nello stato liquido le particelle possono spostarsi, ma entro certi limiti: se una particella si sposta il suo posto viene subito preso da un'altra.

L'acqua allo stato gassoso si trova nell'atmosfera sotto forma di nebbia, vapore acqueo, nuvole. Le molecole in questo non sono legate tra loro, occupando così tutto lo spazio che hanno a disposizione. Nello stato gassoso le particelle possono muoversi liberamente in ogni direzione perché non ci sono legami chimici tra loro.

L'acqua allo stato solido si trova sotto forma di ghiaccio, neve, grandine, brina. In questo stato le molecole di acqua sono unite da un legame molto forte, quindi non possono muoversi o spostarsi e quindi non possono cambiare forma. Nello stato solido le particelle sono molto vicine le une alle altre e sono disposte secondo un perfetto ordine geometrico.

A determinare i passaggi dell’acqua da uno stato all’altro sono le condizioni ambientali e, più in generale, le variazioni di temperatura. Ciò avviene quotidianamente davanti i nostri occhi durante le diverse fasi del ciclo dell’acqua, che ne determina l’importanza per la vita sul nostro pianeta.

Il cambiamento dello stato dell’acqua può avvenire durante i seguenti processi:

• Fusione: il passaggio dallo stato solido a quello liquido;
• Evaporazione: il passaggio dallo stato liquido a quello gassoso; nel ciclo dell’acqua avviene quando l’acqua dei mari, laghi e fiumi riscaldata dal sole evapora salendo verso il cielo.
• Congelamento: il passaggio dallo stato liquido a quello solido;
• Condensazione: il passaggio dallo stato gassoso a quello liquido; nel ciclo dell’acqua si realizza quando l’acqua che si trova in cielo si raffredda a causa delle temperature più basse e si trasforma in goccioline.
• Sublimazione: il passaggio dallo stato solido a quello gassoso;

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