Le 7 caratteristiche dei liquidi più importanti

Le caratteristiche dei liquidi servono a definire la struttura molecolare e le proprietà fisiche di uno degli stati della materia.

I più studiati sono la compressibilità, la tensione superficiale, la coesione, l'adesione, la viscosità, il punto di congelamento e l'evaporazione.

Il liquido è uno dei tre stati di aggregazione della materia, gli altri due sono il solido e il gassoso. Esiste un quarto stato di materia, plasma, ma si verifica solo in condizioni di estrema pressione e temperatura.

I solidi sono sostanze che mantengono la loro forma con cui possono essere facilmente identificati come oggetti. I gas sono sostanze che galleggiano nell'aria e si disperdono in essa, ma possono essere intrappolate in contenitori come bolle e palloncini.

I liquidi si trovano nel mezzo dello stato solido e dello stato gassoso. In generale, variando la temperatura e / o la pressione, è possibile passare un liquido a uno degli altri due stati.

C'è una grande quantità di sostanze liquide presenti nel nostro pianeta. Tra questi ci sono fluidi oleosi, liquidi organici e inorganici, plastiche e metalli come il mercurio. Se si hanno tipi di molecole di materiali diversi disciolti in un liquido, si parla di una soluzione, come miele, fluidi corporei, alcol e soluzione salina fisiologica.

Principali caratteristiche dello stato liquido

1- Comprimibilità

Lo spazio limitato tra le sue particelle rende i liquidi una sostanza quasi incomprimibile. Cioè, premere per forzare una certa quantità di liquido in uno spazio molto piccolo per il suo volume è molto difficile.

Molti ammortizzatori per auto o grandi camion utilizzano liquidi pressurizzati, come oli, in tubi sigillati. Questo aiuta ad assorbire e contrastare il trambusto costante esercitato dalla pista sulle ruote, cercando la minima trasmissione di movimento alla struttura del veicolo.

2- Cambiamenti di stato

L'esposizione di un liquido ad alte temperature lo farebbe evaporare. Questo punto critico è chiamato punto di ebollizione ed è diverso a seconda della sostanza. Il calore aumenta la separazione tra le molecole del liquido fino a quando non vengono separate abbastanza da disperdersi come un gas.

Esempi: l'acqua evapora a 100 ° C, il latte a 100, 17 ° C, l'alcool a 78 ° C e il mercurio a 357 ° C.

Nel caso opposto, l'esposizione di un liquido a temperature molto basse lo solidificerebbe. Questo è chiamato punto di congelamento e dipenderà anche dalla densità di ogni sostanza. Il freddo rallenta il movimento degli atomi aumentando la loro attrazione intermolecolare abbastanza da indurire a uno stato solido.

Esempi: acqua ghiacciata a 0 ° C, latte tra -0, 513 ° C e -0, 565 ° C, alcol a -114 ° C e mercurio a -39 ° C circa.

Va notato che abbassando la temperatura di un gas fino a quando non viene convertito in un liquido si chiama condensazione, e riscaldando una sostanza solida abbastanza potrebbe scioglierlo o fonderlo in uno stato liquido. Questo processo è chiamato fusione. Il ciclo dell'acqua spiega perfettamente tutti questi processi di cambiamento di stato.

3- Coesione

È la tendenza dello stesso tipo di particelle ad attrarsi l'un l'altro. Questa attrazione intermolecolare nei liquidi consente loro di muoversi e fluire, mantenendosi uniti fino a quando non trovano un modo per massimizzare questa forza di attrazione.

Coesione significa letteralmente "azione di restare uniti". Sotto la superficie del liquido, la forza coesiva tra le molecole è la stessa in tutte le direzioni. Tuttavia, in superficie le molecole hanno solo questa forza di attrazione verso i lati e specialmente verso l'interno del corpo del liquido.

Questa proprietà è responsabile per i fluidi che formano le sfere, che è la forma che ha meno superficie per massimizzare l'attrazione intermolecolare.

In condizioni di gravità zero, il liquido rimarrebbe fluttuante in una sfera, ma quando la sfera è attratta dalla gravità, crea la forma a goccia conosciuta nello sforzo di rimanere bloccati.

L'effetto di questa proprietà può essere apprezzato con le gocce su superfici piane; le sue particelle non sono disperse dalla forza di coesione. Anche in rubinetti chiusi con gocce lente; l'attrazione intermolecolare li tiene uniti fino a quando diventano molto pesanti, cioè quando il peso supera la forza di coesione del liquido semplicemente cade.

4- Tensione superficiale

La forza di coesione sulla superficie è responsabile della creazione di un sottile strato di particelle molto più attratte l'una dall'altra rispetto alle diverse particelle che le circondano, come l'aria.

Le molecole del liquido cercheranno sempre di minimizzare la superficie attirando se stessi verso l'interno, dando la sensazione di avere una pelle protettiva.

Mentre questa attrazione non è disturbata, la superficie può essere incredibilmente forte. Questa tensione superficiale consente, nel caso di acqua, a certi insetti di scivolare e rimanere sul liquido senza affondare.

È possibile mantenere gli oggetti solidi piatti sul liquido se si cerca di disturbare il meno possibile l'attrazione delle molecole sulla superficie. Si ottiene distribuendo il peso su tutta la lunghezza e la larghezza dell'oggetto per non superare la forza coesiva.

La forza di coesione e la tensione superficiale sono diverse a seconda del tipo di liquido e della sua densità.

5- Adesione

È la forza di attrazione tra diversi tipi di particelle; come suggerisce il nome, significa letteralmente "azione per aderire". In questo caso, i contenitori di liquidi e nelle aree attraverso cui scorrono sono generalmente presenti sulle pareti dei contenitori.

Questa proprietà è responsabile per i liquidi solidi bagnati. Si verifica quando la forza di adesione tra le molecole del liquido e il solido è maggiore della forza di coesione intermolecolare del liquido puro.

6- Capillarità

La forza di adesione è responsabile per i liquidi che salgono o scendono interagendo fisicamente con un solido. Questa azione capillare può essere evidenziata nelle pareti solide dei contenitori, poiché il liquido tende a formare una curva chiamata menisco.

Maggiore forza di adesione e minore forza di coesione, il menisco è concavo e, diversamente, il menisco è convesso. L'acqua si curverà sempre verso l'alto dove entra in contatto con un muro e il mercurio si curverà verso il basso; comportamento che è quasi unico in questo materiale.

Questa proprietà spiega perché molti liquidi si alzano quando interagiscono con oggetti cavi molto stretti come sigarette o tubi. Più stretto è il diametro del cilindro, la forza di adesione alle sue pareti farà entrare il liquido quasi immediatamente all'interno del contenitore, anche contro la forza di gravità.

7- Viscosità

È la forza interna o la resistenza a deformarsi che offre un liquido quando scorre liberamente. Dipende principalmente dalla massa di molecole interne e dalla connessione intermolecolare che li attrae. Si dice che i liquidi che scorrono più lentamente siano più viscosi dei fluidi che fluiscono più facilmente e più velocemente.

Ad esempio: l'olio motore è più viscoso della benzina, il miele è più viscoso dell'acqua e lo sciroppo d'acero è più viscoso dell'olio vegetale.

Perché un liquido fluisca ha bisogno dell'applicazione di una forza; per esempio, gravità. Ma la viscosità delle sostanze può essere ridotta applicando calore a loro. L'aumento della temperatura fa muovere le particelle più velocemente permettendo al liquido di fluire più facilmente.

Maggiori informazioni sui liquidi

Come nelle particelle dei solidi, quelle dei liquidi sono soggette ad un'attrazione intermolecolare permanente. Tuttavia, nei liquidi c'è più spazio tra le molecole, questo gli permette di muoversi e scorrere senza rimanere in una posizione fissa.

Questa attrazione mantiene costante il volume del liquido, sufficiente a mantenere le molecole legate dall'azione di gravità senza disperdere nell'aria come nel caso dei gas, ma non abbastanza da mantenerlo in una forma definita come nel caso di solidi.

In questo modo, un liquido cercherà di scorrere e scivolare da livelli elevati fino a raggiungere la porzione più bassa di un contenitore, assumendone la forma, ma senza modificarne il volume. La superficie dei liquidi è solitamente piatta grazie alla gravità che preme le molecole.

Tutte queste descrizioni sopra menzionate sono presenti nella vita di tutti i giorni quando sono riempite con provette per l'acqua, piatti, tazze, barattoli, bottiglie, vasi, serbatoi, serbatoi, pozzi, acquari, sistemi di tubazioni, fiumi, laghi e dighe.

Curiosità sull'acqua

L'acqua è il liquido più comune e abbondante nella terra, ed è una delle poche sostanze che possono essere trovate in uno dei tre stati: il solido sotto forma di ghiaccio, il suo stato liquido normale e il gassoso sotto forma di vapore. acqua.

• È il liquido non metallico con più forza di coesione.
• È il liquido comune con una maggiore tensione superficiale ad eccezione del mercurio.
• La maggior parte dei solidi si espandono in seguito allo scioglimento. L'acqua si espande quando gela.
• Molti solidi sono più densi dei loro corrispondenti stati liquidi. Il ghiaccio è meno denso dell'acqua, motivo per cui galleggia.
• È un eccellente solvente. Si chiama solvente universale