Quali sono i sei processi di un cambiamento di fase?

Un cambiamento di fase, o transizione, si verifica quando una sostanza subisce un cambiamento di stato a livello molecolare. Nella maggior parte delle sostanze, le variazioni di temperatura o pressione determinano un cambiamento di fase della sostanza. Esistono diversi processi di cambiamento di fase, tra cui fusione, solidificazione, vaporizzazione, condensazione, sublimazione e deposizione fisica da vapore.

La fusione si verifica quando una sostanza cambia da solida a liquida. Prima della fusione, forti legami o attrazioni intermolecolari trattengono gli atomi, le molecole o gli ioni che compongono una sostanza solida strettamente insieme nella forma solida. Al riscaldamento, le particelle acquisiscono energia cinetica sufficiente per superare i legami che le tengono insieme e diventare mobili. Ciò si traduce nella fusione della sostanza.

La solidificazione si verifica quando una sostanza cambia da liquida a solida. Mentre sono allo stato liquido, le particelle in una sostanza possiedono energia cinetica sufficiente per muoversi in stretta vicinanza l'una all'altra. Quando si verifica un calo di temperatura, le particelle perdono la loro energia cinetica e si uniscono. Gradualmente, le particelle si depositano in una posizione fissa, facendo sì che la sostanza prenda forma e diventi un solido.

La vaporizzazione si verifica quando una sostanza si trasforma da liquida a gassosa. Le molecole in un liquido sono in costante movimento pur rimanendo relativamente vicine tra loro a causa delle forze intermolecolari. Quando si verifica un aumento della temperatura, aumenta anche l'energia cinetica delle molecole. Questo aumento di temperatura consente alle molecole di acquisire energia cinetica e superare le forze intermolecolari, con conseguente vaporizzazione della sostanza.

La condensazione si verifica quando una sostanza si trasforma da vapore a liquido. In un vapore ci sono molecole con energia cinetica alta e bassa che spesso si scontrano con le superfici e tra loro. Quando le molecole a bassa energia cinetica si scontrano, le forze intermolecolari le fanno restare unite. Al diminuire della temperatura, diminuisce anche l'energia cinetica delle molecole, causando l'adesione delle molecole e la conseguente condensazione.

La sublimazione si verifica quando una sostanza si trasforma da solido in gas. L'aumento della temperatura fa aumentare anche l'energia cinetica delle particelle. Ciò consente alle particelle di superare le forze intermolecolari e diventare mobili. La bassa pressione aumenta anche l'energia cinetica delle particelle. Quando le particelle sfuggono al solido e si disperdono come gas, avviene la sublimazione.

La deposizione fisica da vapore si verifica quando una sostanza si trasforma da gas in solido. In situazioni di bassa pressione, su varie superfici si sviluppano film sottili di materiali vaporizzati a causa del bombardamento con polverizzazione al plasma o dell'evaporazione sotto vuoto ad alta temperatura.