Si definisce con la parola plasmaun gas ionizzato, neutro, popolato da specie neutre (atomi, molecole, radicali)e da specie cariche (ioni, elettroni) globalmente neutro.il plasma è considerato come il quarto stato della materia, che si distingue quindi da solido, liquido e gas.

Lo stato liquido- I liquidi hanno un volume proprio ma non hanno forma propria

- presentano ordine a “corto raggio” e disordine a “lungo raggio”- hanno, di solito, densità minore (di poco) rispetto ai solidi

- sono poco comprimibili

- si espandono (di poco) per innalzamento della temperatura

- diffondono (lentamente) l’uno nell’altro

- sono isotropi: presentano proprietà fisiche uguali in tutte le direzioni

- presentano una viscosità (resistenza che il liquido incontra al flusso) che dipende dalla massa molare e dalla forma delle molecole costituenti

- tendono ad assumere la minore area superficiale possibile

- bagnano la superficie con cui sono messi a contatto, quando le forze di coesione intermolecolari sono minori di quelle di adesione (interazione con la superficie); non bagnano le superfici, quando le forze di coesione sono maggiori di quelle di adesione.

Tensione superficiale

Tensione superficiale: energia che bisogna spendere per aumentare la superficie di un liquido di una quantità unitaria (J/m2). Diminuisce all’aumentare di T.

CAPILLARITA’Si manifesta sulla superficie del liquido in contatto col solido che può presentarsi sollevata (nel caso dell'acqua) o infossata (nel caso del mercurio) rispetto al resto della superficie. Le forze che si manifestano sono la coesione, l'adesione e la tensione superficiale. Dalla capillarità dell'acqua deriva l'imbibizione. La capillarità è un fenomeno che permette all'acqua di salire in tubicini molto sottili. Questo fenomeno è spiegato dall'esistenza di forze di attrazione tra le molecole dell'acqua e le pareti del tubicino. un tubo capillare, il numero di molecole dell'acqua a contatto con il vetro è molto piu' grande, quindi prevalgono le forze di adesione sulle forze di coesione.

Il fenomeno della capillarità si può usare per colorare i fiori immergendo i gambi in una soluzione di colorante.All'interno del tronco delle piante ci sono degli stretti canali xilema (con un diametro che può variare tra 0.05 e 0.50 mm), formati da cellule vuote perché morte, impilate in modo da formare una lunga colonna (con le pareti cellulari divisorie mancanti, in quanto riassorbite).L'acqua sale al loro interno, risalendo - quindi in senso contrario alla forza di gravità - fino ad un'altezza massima di circa 30 cm (per uno xilema di 0.05 mm).

Evaporazione e tensione di vapore

In un liquido non tutte le molecole hanno la stessa energia cinetica

molecole in grado di evaporare (dalla superficie)

evaporazionecondensazione

Tensione di Vapore verso Temperatura

Tensione di vapore ↓

pressione del vapore in equilibrio col suo liquido

Entalpia molare di evaporazione (Hvap)

Energia che occorre fornire a una mole di liquido perché evapori alla temperatura di ebollizione normale (kJ/mol)

Hcond = -Hvap

Condensazione: conversione di un vapore in un liquido

Processo endotermico (H > 0)

Processo esotermico (H < 0)

La tensione di vapore dipende dalla natura del liquido e dalla T:

RTHvapeCP /

Quando un liquido evapora in presenza di altri gas, la pressione della fase gassosa risultante è la somma delle pressioni parziali dei diversi gas (es. acqua che evapora all’aria: Pgas= Pgas aria + PH2O).

Ebollizione e tensione di vaporeEbollizione di un liquido

Perché in montagna l’acqua bolle prima e il cibo cuoce più lentamente? Perché nella pentola a pressione il cibo cuoce prima?

Se si aumenta il riscaldamento di un liquido in ebollizione, aumenta la velocità con cui il liquido bolle ma non la T di ebollizioneLa T di ebollizione aumenta e diminuisce rispettivamente con l’aumentare e con il diminuire della pressione esterna

Distillazione a pressione ridotta: molti prodotti alimentari vengono concentrati facendo evaporare l’acqua a bassa pressione (P= 9,2 torr, Teb = 10°C), per evitare la degradazione termica di tali prodotti.

Regola delle fasi per equilibri eterogeneiFase = porzione omogenea di un sistemaSistemi eterogenei in equilibrio = insieme di diverse fasi alla stessa temperatura non coinvolte in reazioni chimiche

Variabili di un sistema eterogeneo:TPC di ciascun componente

Regola delle fasi o regola di Gibbsv= n – f +2

Dove:v=varianza del sisteman= numero delle componenti indipendenti (es. specie chimiche)f = numero delle fasi

Diagrammi di statoCondizioni di T e P alle quali sono presenti le varie fasi di un sistema e le condizioni alle quali si hanno i passaggi di fase

Diagrammi di stato

RTH subeCP /1

: punto triplo

Vfus> 0

Vfus< 0

Punto critico: non è più possibile liquefare un gas per compressione.

Hsub > HvapHsub = Hfus + Hvap

Condizioni di T e P alle quali sono presenti le varie fasi di un sistema e le condizioni alle quali si hanno i passaggi di fase

Equazione di Clausius-Clapeyron

RTHvapeCP /

RTH subeCP /1

Diagramma delle fasi dell’acqua

5

Diagramma di stato dell’acqua. Punto triplo 0.01°c e 4,56 torr. Punto critico 374°C 1,66x 105 torr (218 atm)

Nell’acqua curva del punto di fusione lievemente inclinata a sinistra (piccola V passando da solido a liquido) e la variazione di pressione ha scarsa influenza su variazione di T (1°C per 133 atm di P)

Liofilizzazione

Sublimazione di acqua da un cibo congelato

Disidratazione a basse temperature che per un alimento possono significare conservazione migliore conservazione e scarsa modifica del

sapore

ritorno facile con addizione di acqua allo stato originario

H2O CO2

- -

Fluidi supercritici

Hanno proprietà intermedie fra un gas ed un liquido (elevata azione solvente; es. processo di eliminazione della caffeina)

Punto triplo di CO2 5.1 atm e -58°C A 1atm l’anidride carbonica solida (ghiaccio secco) sublima senza fondere e negli estintori è tenuta allo stato liquido a P> 5.1 atm