La matière se présente principalement dans trois états physiques : solide, liquide ou gaz. Les caractéristiques de ces trois états sont décrits à l'échelle humaine, c'est-à-dire tels qu'on peut les observer à l'aide de nos sens, et à l'échelle des molécules (en respectant le modèle moléculaire).
Le modèle particulaire permet de comprendre les caractéristiques des états. A l'état solide, chaque particule vibre en restant liée aux mêmes particules voisines : les solides ont une forme propre. A l'état liquide, les particules sont groupées mais se déplacent librement : les liquides n'ont pas de forme propre.
Les trois états de la matière les plus connus sont les états gazeux, solide et liquide.
État gazeux,
état de la matière dans lequel un corps n'a en propre ni forme ni volume.
Un liquide est caractérisé par sa capacité d'écoulement (fluidité) et n'a donc pas de forme propre : il prend la forme du récipient qui le contient. En revanche, un liquide a un volume propre et présente de ce fait une très faible compressibilité.
Celui-ci est parfois surnommé « cinquième état de la matière » (les quatre états habituels étant le solide, le liquide, le gaz et le plasma). Il faut percevoir cet état de la matière comme un nuage gazeux d'atomes.
Par exemple, pour l'eau, le point d'ébullition est 100°C. Dans certaines conditions de température et de pression, les substances peuvent aussi passer directement de l'état solide à l'état gazeux et ce processus est appelé sublimation. Le processus inverse (de l'état gazeux à l'état solide) est appelé condensation.
A l'état solide les molécules sont très proches les unes des autres (presque entassées) et l'espace qu'elles occupent est faible. On dit qu'elles ont une disposition compacte. Chaque molécule possède une place fixe. I s'agit d'une disposition ordonnée.
Dans l'état liquide, ions, atomes ou molécules sont faiblement liés les uns aux autres. De quoi rendre la matière facilement déformable. Toutefois, les atomes d'un liquide restent liés et ne peuvent pas s'éloigner à volonté les uns des autres.
État gazeux et caractéristiques des gaz
L'air, par exemple, est un mélange de plusieurs gaz : diazote, dioxygène, dioxyde de carbone, etc. Un gaz peut se dissoudre dans un liquide, comme le fait par exemple l'oxygène dans le sang.
Un plasma est un gaz dont les atomes, sous l'effet de la température, ont été dissociés. Alors que dans les trois autres états de la matière (solide, liquide et gazeux) le noyau et les électrons des atomes sont étroitement liés, ils cessent de l'être dans un plasma.
La matière est ce qui compose l'Univers : c'est ce qui forme l'ensemble des objets que l'on peut toucher ou peser ; en d'autres termes, tout ce qui a une masse et occupe de l'espace. La matière, quelle que soit sa nature, peut généralement se trouver sous trois états : l'état solide, l'état liquide et l'état gazeux.
Dans un solide, les liaisons entre les molécules ou les atomes sont fortes. C'est pour cela que le solide ne se déforme pas facilement. Pourtant, il existe des solides durs (le silex, le diamant) et des solides mous (la pâte à modeler, le caoutchouc).
Une substance solide se caractérise par une forme propre et un volume propre. C'est à dire une forme et un volume qui ne varient pas, qui restent les mêmes quelque soit le récipient qui contient le solide.
La solidification est le passage de la matière de l'état liquide à l'état solide. Le mélange réfrigérant constitué de glace pilée et de sel permet d'obtenir un milieu dont la température est inférieure à 0°C.
Lorsque la glace se transforme en eau liquide, on parle de fusion. Attention au langage : en effet, on dit dans le langage courant que le sucre fond dans l'eau alors qu'il se dissout. Il ne s'agit pas dans ce cas d'une fusion mais d'une dissolution.
La solidification est le passage de l'état liquide à l'état solide. La fusion est le passage de l'état solide à l'état liquide.
En voici quelques exemples : l'eau, l'éthanol, l'acide sulfurique, le mercure, le dibrome, l'octane.
le "feu" même s'il contient une part non négligeable d'ions, n'est pas un plasma ... Pour la plupart des flammes, la température n'est pas suffisante pour qu'il y ait ionisation des gaz en présence.
Lors d'un incendie, seul les gaz brûlent et non le corps enflammé. C'est l'élévation en température de ce corps (Solide, Liquide ou gazeux) qui le fera passer de son état initial à celui de gazeux. Ce sont précisément ces gaz qui s'enflamment lors de la combustion.
La matière à l'état gazeux n'a pas de forme propre, elle occupe tout le volume qu'on lui offre comme un ballon ou une pièce. On dit qu'un corps à l'état gazeux est expansible et donc compressible, car son volume peut augmenter ou diminuer. L'état gazeux est dit dispersé et désordonné.
Dans un gaz, les molécules sont éloignées les unes des autres et sont en mouvement ; l'état gazeux est dispersé et désordonné. Un liquide : - pas de forme propre, - volume propre - n'est pas compressible Dans un liquide, les molécules sont proches mais sont en mouvement ; l'état liquide est compact et désordonné.
Le plasma naturel le plus connu, et aussi le plus chaud, constitue le soleil. On considère que 99 % de la matière visible de l'univers serait du plasma. Mais sur notre planète, le plasma est très peu présent. On citera les aurores boréales, les éclairs et le cœur de la flamme.