Les transitions de phase

Les états de la matière dépendent des forces intermoléculaires (FIM) et des énergies cinétiques (EC) de ses particules - molécules, ions ou atomes. Les identités chimiques des particules dans un liquide déterminent les types et la force de l'attraction intermoléculaire potentielle.

La variation d'énergie dans un système détermine les transitions de phase. Pour passer d'un état de la matière à un autre, on doit ajouter suffisamment d'énergie pour surmonter les forces intermoléculaires qui assurent la cohésion des particules.

Figure 1 : Les transitions de phase.

La fusion L'énergie nécessaire pour briser les forces intermoléculaires et augmenter le mouvement des particules pendant la transition solide-liquide est appelée chaleur de fusion ou enthalpie de fusion (ΔH_fus).

La vaporisation Le degré de mouvement des particules ne cesse d'augmenter à mesure que la température s'élève. Le mouvement des particules s'accélère et s'écarte lorsque les particules passent à l'état gazeux. À ce stade, les forces intermoléculaires qui assurent la cohésion des molécules sont moindres. La transition de l'état liquide à l'état gazeux est appelée vaporisation ou évaporation. L'énergie impliquée dans cette transition de phase est appelée chaleur de vaporisation ou enthalpie de vaporisation (ΔH_vap).

La sublimation Certains solides peuvent sauter la phase liquide et passer directement à l'état gazeux. La transition de l'état solide à l'état gazeux est appelée sublimation. L'énergie nécessaire à la sublimation est appelée chaleur de sublimation ou enthalpie de sublimation (ΔH_Sub).

En général, la chaleur de sublimation est beaucoup plus importante que la chaleur de vaporisation, la chaleur de fusion étant la valeur la plus faible. Cela s'explique par le fait que toutes les forces intermoléculaires sont rompues dans les états gazeux, alors que dans les états liquides, certaines sont intactes et que dans les états solides, la plupart ne sont pas rompues. Il faut plus d'énergie pour rompre toutes les forces intermoléculaires entre les particules.