I tre stati dell'acqua

L’acqua ricopre circa il 71% del nostro pianeta. È una fonte di vita indispensabile per l’essere umano, la flora e la fauna terrestre; eppure questo elemento così prezioso è ancora poco conosciuto.

Ecco perché, in questo articolo, ti vogliamo svelare alcune curiosità sul comportamento dell'acqua e sulle sue caratteristiche fisiche.

Ecco la prima: lo sai che l’acqua è l’unica sostanza che si trova in natura in tutti e 3 i suoi stati di aggregazione?

Vuoi saperne di più? Allora sei nel posto giusto!

In questo articolo, ti raccontiamo tutto quello che ancora (forse) non conosci sugli stati dell’acqua.

Gli stati dell’acqua: tipologie e caratteristiche

Esattamente come per ogni altra sostanza presente in natura, anche l’acqua è costituita da materia e questo fa sì che sia soggetta a cambiamenti di stato in determinate circostanze.

Gli scienziati hanno scoperto che i passaggi di stato dipendono da come le molecole sono legate tra di loro:

• Se sono unite da un legame molto forte, non possono muoversi e quindi non possono cambiare forma;
• Se sono unite da un legame debole, si possono muovere scorrendo le une sulle altre e quindi la sostanza non prende una forma definita;
• Se non sono legate tra loro, si possono muovere in ogni direzione occupando quindi tutto lo spazio che hanno a disposizione.
• Stato solido (ghiaccio, neve e brina);
• Stato liquido (l’acqua che beviamo, la pioggia, il mare, i fiumi);
• Stato gassoso (il vapore acqueo come le nuvole, la nebbia).

Bene, ora ti stai chiedendo quanti e quali sono gli stati dell’acqua. Ti rispondiamo subito! Sono tre e vengono così classificati:

Bene, adesso vediamo insieme quali sono le caratteristiche di ciascuno stato.

Quando parliamo di stato solido, facciamo riferimento a un corpo che mantiene forma e volume propri.

Lo stato liquido invece ha volume proprio, ma assume la forma del recipiente che lo contiene.

Infine, lo stato gassoso non possiede né forma né volume propri, come per esempio l’aria o il vapore acqueo.

Nei vari stati – solido, liquido e gassoso – le molecole dell’acqua si dispongono quindi in modo diverso, determinando così caratteristiche differenti.

Non è ancora chiaro? Ora ti illustriamo un semplicissimo esempio per aiutarti a comprendere meglio.

Di solito, l’acqua si trova allo stato liquido, giusto? Basta pensare ai fiumi, al mare o ai laghi.

Ma cosa succede se provi a metterla all’interno di una bottiglia lasciandola per un po' nel freezer? Beh, si congela e passa allo stato solido.

Ora, se metti l’acqua ancora ghiacciata in una pentola, portandola a ebollizione, noterai che questa gradualmente inizia a sciogliersi ritornando allo stato liquido per poi evaporare, passando così allo stato gassoso.

Ma come ti spieghi questo fenomeno? La risposta è semplice: quando cambia la temperatura, anche l’acqua cambia stato.

Vediamo ora insieme perché questo accade.

Come avvengono i cambiamenti di stato dell’acqua?

Ebbene sì, sono proprio le condizioni ambientali e, più in generale, le variazioni di temperatura a generare i cambiamenti di stato graduali nell’acqua.

Un esempio di questo processo si trova sotto i nostri occhi quotidianamente: il ciclo dell’acqua, grazie al quale la vita sul nostro pianeta non sarebbe possibile e che è costituito dalle seguenti fasi:

• Evaporazione - Respirazione: l’acqua dei mari, laghi e fiumi riscaldata dal sole evapora, passando dallo stato liquido a quello gassoso, salendo verso il cielo. Anche le piante e gli esseri viventi, respirando, rilasciano nell’ambiente vapore acqueo;
• Condensazione: l’acqua che si trova in cielo si raffredda a causa delle temperature più basse e si trasforma in goccioline tornando allo stato liquido;
• Precipitazione: le gocce iniziano ad unirsi e diventano più pesanti fino a cadere sulla terra sotto forma di pioggia, grandine o neve;
• Infiltrazione: l’acqua si riversa nei mari, nei fiumi e nei laghi e si infiltra nel sottosuolo.

Ora che abbiamo visto come i cambiamenti di stato dell’acqua avvengano continuamente in natura, riassumiamoli brevemente:

• Fusione: il passaggio dallo stato solido a quello liquido;
• Evaporazione: il passaggio dallo stato liquido a quello gassoso;
• Condensazione: il passaggio dallo stato gassoso a quello liquido;
• Congelamento: il passaggio dallo stato liquido a quello solido;
• Sublimazione: il passaggio dallo stato solido a quello gassoso.

Beh, adesso che è tutto chiaro, ti va di mettere in pratica quanto detto finora?

Cominciamo subito con 3 piccoli esperimenti molto semplici da fare in casa: tutto quello che ti serve per iniziare è un pentolino e dell’acqua.

Ma ricorda: vanno eseguiti sempre con l’aiuto di un adulto.

Pronti, partenza, via!

#1 Dallo stato liquido allo stato gassoso

Riempi un pentolino con dell’acqua e, con l’aiuto di un adulto, mettilo sul fuoco.

Attendi qualche minuto… Cosa succede?

L’acqua inizia a bollire e dalla sua superficie s’innalza una nuvoletta, il vapore acqueo, ossia acqua allo stato gassoso. Questo processo è chiamato evaporazione.

#2 Dallo stato gassoso allo stato liquido

Ora, prendi un coperchio e ponilo sulla pentola con l’acqua bollente; lascialo per qualche minuto e poi sollevalo.

Cosa noti? Sul coperchio ci sono tante goccioline: il vapore acqueo, segnale che l’acqua è passata dallo stato gassoso a quello liquido. Questo è il processo della condensazione.

#3 Dallo stato liquido allo stato solido

Adesso riempi d’acqua una vaschetta per i cubetti del ghiaccio e mettila nel freezer. Attendi qualche ora, poi toglila dal congelatore.

Cosa è successo? L’acqua si è trasformata in ghiaccio. E così sei riuscito a realizzare anche la solidificazione dell’acqua.

Dunque, grazie a questi piccoli esperimenti, ti abbiamo dimostrato che i passaggi di stato dell’acqua sono causati dai cambiamenti di temperatura, responsabili dello spostamento delle molecole.

È proprio per questa ragione che sulla Terra l’acqua è presente in tutti e 3 gli stati contemporaneamente.

Adesso, i passaggi di stato dell’acqua non hanno più segreti per te!